半導(dǎo)體三極管值測(cè)量?jī)x

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1、21 模擬電子技術(shù)課程 設(shè)計(jì)報(bào)告 學(xué)校名稱： 學(xué)院名稱： 自動(dòng)化工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 電氣2班 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 2011年 9月15日 一、課題名稱：半導(dǎo)體三極管β值測(cè)量?jī)x 二、內(nèi)容摘要： 本課題綜合運(yùn)用了數(shù)電和模電的基本知識(shí)，利用集成運(yùn)放LM324、編碼器CD4532、譯碼器CD4511、數(shù)碼顯示管、555定時(shí)器等器件搭接而成，實(shí)現(xiàn)了對(duì)待測(cè)三極管值的分檔及顯示，電路原理簡(jiǎn)單易懂，使用了常見(jiàn)的元

2、器件，容易實(shí)現(xiàn)。 在基本部分，運(yùn)用微電流源電路產(chǎn)生恒定電流，作為待測(cè)三極管的基極電流，避免因更換三極管導(dǎo)致待測(cè)三極管的基極電流IB變化，根據(jù)三極管電流IC=βIB的關(guān)系，當(dāng)IB為固定值時(shí)，IC反映了β的變化，集電極電阻上的電壓又反映了IC，通過(guò)比較器電路從待測(cè)三極管的集電極采集電壓，即將變化的β值轉(zhuǎn)化為與之成正比變化的電壓量，再與設(shè)定好的基準(zhǔn)電壓比較、分檔，將連續(xù)變化的模擬量轉(zhuǎn)化成高低電平0和1，再用CD4532編碼、CD4511譯碼，顯示部分采用共陰七段數(shù)碼顯示管。 在發(fā)揮部分，通過(guò)壓控振蕩器，將采集的電壓量轉(zhuǎn)化成與之成正比變化的頻率，合理設(shè)定參數(shù)使在一定時(shí)間內(nèi)通過(guò)的脈沖個(gè)數(shù)即為被測(cè)三極

3、管的β值；用 555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器產(chǎn)生計(jì)數(shù)時(shí)間控制信號(hào)，該信號(hào)只有一個(gè)正脈沖，從電路連通到計(jì)數(shù)時(shí)間結(jié)束，確保了不會(huì)重復(fù)計(jì)數(shù)；將兩個(gè)脈沖信號(hào)通過(guò)與門送到74LS90構(gòu)成的十進(jìn)制計(jì)加法計(jì)數(shù)器，用于計(jì)數(shù)脈沖的個(gè)數(shù)，同時(shí)將計(jì)數(shù)信號(hào)送至CD4511譯碼，最后由共陰七段數(shù)碼顯示管顯示計(jì)數(shù)值。 本課題運(yùn)用了所學(xué)電子技術(shù)大部分知識(shí)，其中前半部分的微電流源、采樣電路、電壓比較電路以及壓控振蕩電路均屬于模電所學(xué)知識(shí)，而后半部分的編碼、譯碼、定時(shí)、計(jì)數(shù)及顯示部分則屬于數(shù)電部分。 前期的設(shè)計(jì)的工作只是根據(jù)課題要求生成的理論部分，要通過(guò)公式運(yùn)算產(chǎn)生各部分的大體參數(shù)值，作為以后實(shí)際仿真調(diào)試、電路連接的參考，

4、在實(shí)際調(diào)試中，各參數(shù)及電路連接都要根據(jù)實(shí)際情況另作變通，直至出現(xiàn)預(yù)期的結(jié)果，當(dāng)然結(jié)果可能會(huì)由于元器件本身的參數(shù)不精確或電路中的理想近似存在誤差，只要結(jié)果相差不大，即達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。 三、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求： 1）、設(shè)計(jì)內(nèi)容： 設(shè)計(jì)制作一個(gè)自動(dòng)測(cè)量NPN型硅三極管β值的顯示測(cè)試儀。 2）、設(shè)計(jì)要求： 基本部分： 1、對(duì)被測(cè)NPN型三極管β值分三檔； 2、β值的范圍分別為80～120及120～160，160～200對(duì)應(yīng)的分檔編號(hào)分別是1、2、3；待測(cè)三極管為空時(shí)顯示0，超過(guò)200顯示4。 3、用數(shù)碼管顯示β值的檔次； 發(fā)揮部分： 1、用三個(gè)數(shù)碼管顯示β的大

5、小，分別顯示個(gè)位、十位和百位。顯示范圍為0-199。 2、響應(yīng)時(shí)間不超過(guò)2秒，顯示器顯示讀數(shù)清晰。 四、選定設(shè)計(jì)方案，畫出系統(tǒng)框圖： 1）、基本要求部分方案說(shuō)明及系統(tǒng)框圖 方案說(shuō)明 （1）根據(jù)三極管電流IC=βIB的關(guān)系，當(dāng)IB為固定值時(shí)，IC反映了β的變化，所以可以將變化的β值轉(zhuǎn)化為與之成正比變化的電流量； （2）電阻RC上的電壓VRC又反映了IC的變化，故得到取樣電壓； （3）得到取樣信號(hào)后將取樣信號(hào)同時(shí)加到具有不同基準(zhǔn)電壓的比較電路輸入端進(jìn)行比較，對(duì)應(yīng)某一確定的信號(hào)電壓，對(duì)應(yīng)檔位的比較電路和低于該檔位的比較電路均輸出為高電平，高于該檔位比較器輸出為低電平； （4）對(duì)比較

6、器輸出的高、低電平進(jìn)行二進(jìn)制編碼； （5）經(jīng)顯示譯碼器譯碼； （6）驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示出相應(yīng)的檔次代號(hào)。 系統(tǒng)框圖 關(guān)鍵一： 將變化的β值轉(zhuǎn)化為與之成正比變化的電壓或電流量，再取樣進(jìn)行比較、分檔。上述轉(zhuǎn)換過(guò)程可由以下方案實(shí)現(xiàn)： 根據(jù)三極管電流IC=βIB的關(guān)系，當(dāng)IB為固定值時(shí)，IC反映了β的變化，電阻RC上的電壓VRC又反映了IC的變化，對(duì)VRC取樣加入后級(jí)進(jìn)行分檔比較。 關(guān)鍵二： 將取樣信號(hào)同時(shí)加到具有不同基準(zhǔn)電壓的比較電路輸入端進(jìn)行比較，對(duì)應(yīng)某一定值，相應(yīng)的比較電路輸出為高電平，其余比較器輸出為低電平。對(duì)比較器輸出的高、低電平進(jìn)行二進(jìn)制編碼，再經(jīng)顯示譯碼器譯碼，驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管

7、顯示出相應(yīng)的檔次代號(hào)。 2）、發(fā)揮部分方案說(shuō)明及系統(tǒng)框圖 方案說(shuō)明 （1） 被測(cè)三極管通過(guò)發(fā)射極輸出電壓與基極電流和β的線性運(yùn)算關(guān)系，把三極管的β值轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的電壓，然后再通過(guò)壓控振蕩器把電壓轉(zhuǎn)換成頻率，若計(jì)數(shù)時(shí)間及電路參數(shù)選擇合適，在計(jì)數(shù)時(shí)間內(nèi)通過(guò)的脈沖個(gè)數(shù)即為被測(cè)三極管的β值。 （2） 將三個(gè)74LS90串行連接，構(gòu)成3位的計(jì)數(shù)器，再將計(jì)數(shù)結(jié)果通過(guò)CD4511譯碼，驅(qū)動(dòng)數(shù)碼顯示管顯示相應(yīng)的計(jì)數(shù)值即為測(cè)得的β值。 （3） 由于β值范圍為0-199，因此百位數(shù)只有0和1兩種情況，因此百位顯示可以考慮不用譯碼管直接輸出顯示（0時(shí)無(wú)顯示，1時(shí)顯示1），總共只用兩個(gè)譯碼管即可。 系統(tǒng)框圖

8、 五、單元電路設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算、元器件選擇： 1）、單元電路設(shè)計(jì)思路 基本部分： （1）、被測(cè)三極管構(gòu)成放大電路 方案1： 說(shuō)明：T1是被測(cè)三極管，其基極電流可由R1、RW 限定 ，把三極管β值轉(zhuǎn)換為電壓輸出：VR2＝βIB R2 優(yōu)點(diǎn)：電路簡(jiǎn)單； 缺點(diǎn)：IB精度難以調(diào)整

9、 方案2： 說(shuō)明： Q1、Q2、R1構(gòu)成微電流源電路，Q3為待測(cè)三極管，其基極電流由微電流源提供，R6提供輸

10、出電壓，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1的阻值可以改變微電流源的輸出電流IB ，IB的選擇應(yīng)在30μA～40μA之間為宜。 優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)待測(cè)三極管改變時(shí)，IB不會(huì)隨著β值的改變而明顯變化，這樣能夠使測(cè)量值更加精確； 缺點(diǎn)：電路連接比較復(fù)雜。 方案比較： 兩方案不同之處在電路轉(zhuǎn)換過(guò)程部分。方案一優(yōu)點(diǎn)在于電路轉(zhuǎn)換部分結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，所用的元器件較少，缺點(diǎn)是當(dāng)β值變化時(shí)，即被測(cè)三極管變換，三極管不同，內(nèi)阻不同導(dǎo)致IB不穩(wěn)定，所以VO不僅隨β變化而變化也與IB變化有關(guān)，使得測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確，該方案不足采納。因此，我選用方案2。 方案2參數(shù)計(jì)算： 此處我們使待測(cè)三極管的IB值為40μA，即IR=40μA，根據(jù)公式

11、： 可得： VCC=15v，VBE1=0.7v，IR=40μA 得：R1=357.5kΩ（理論值） 最終輸出電壓VO=βIB R6=0.04βv. a) 1檔，β=80，VO=3.2v，V1≤3.2v，電位器應(yīng)調(diào)節(jié)至21.3％ b) 2檔，β=120，VO=4.8v，V2≤4.8v，電位器應(yīng)調(diào)節(jié)至32％ c) 3檔，β=160，VO=6.4v，V3≤6.4v，電位器應(yīng)調(diào)節(jié)至42.6％ d) 4檔，β=200，VO=8.0v，V4≤8.0v，電位器應(yīng)調(diào)節(jié)至53.3％ 電位器實(shí)際百分比在實(shí)際仿真和連接電路時(shí)，要經(jīng)過(guò)反復(fù)測(cè)量校正，此處為理論計(jì)算值，作為參數(shù)調(diào)整

12、的參考。 (2)、取樣、比較電路 當(dāng)同相輸入端電壓值大于反相輸入端電壓值時(shí)，運(yùn)算放大器的輸出為正，發(fā)光二級(jí)管正向?qū)?，點(diǎn)亮二極管，分別調(diào)節(jié)4個(gè)電位器的阻值，以改變基準(zhǔn)電壓，使其分別能在β值4個(gè)檔的臨界值時(shí)點(diǎn)亮各二級(jí)管。 仿真時(shí)，根據(jù)計(jì)算值，通過(guò)電壓表的測(cè)量與之比較，然后調(diào)節(jié)電位器，使其反相輸入端電壓在特定β值下，能夠保證小于正相輸入端，使發(fā)光二級(jí)管點(diǎn)亮。 在實(shí)際連接電路時(shí)，用相同的方法調(diào)節(jié)

13、電位器，使發(fā)光二級(jí)管點(diǎn)亮。 （3）、編碼、譯碼電路 編碼、譯碼、顯示原理表： 編碼、譯碼、顯示電路圖 利用8-3優(yōu)先編碼器CD4532，將比較器的輸出結(jié)果進(jìn)行編碼，利用顯示譯碼器CD4511進(jìn)行譯碼，然后驅(qū)動(dòng)共陰數(shù)碼管顯示被測(cè)量的NPN型三極管β值的檔次，編碼譯碼原理見(jiàn)上表 發(fā)揮部分 （1）、壓控振蕩電路 由555定時(shí)器和電阻、電容構(gòu)成壓控振蕩器，用于將取樣信號(hào)轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào),根據(jù)β值得大小與頻率的關(guān)系，在一定時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù)脈沖的個(gè)數(shù)即可反映β值的大小。 壓控振蕩器的波形圖如下，每一次脈沖，計(jì)數(shù)一次，直到定時(shí)控制器變?yōu)樨?fù)，此時(shí)數(shù)碼管顯示的值即為測(cè)得的

14、β值。 注意：占空比應(yīng)大于90%，以確保數(shù)碼管顯示數(shù)值時(shí)，不閃爍，更加穩(wěn)定。 (2)、定時(shí)控制器 由555定時(shí)器與電阻、電容組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器作為定時(shí)控制電路，由于壓控振蕩器轉(zhuǎn)化的頻率與值的關(guān)系，設(shè)0.13s內(nèi)通過(guò)的脈沖個(gè)數(shù)就是待測(cè)三極管的直流放大系數(shù)值，通過(guò)設(shè)定R、C的值，使定時(shí)高電平持續(xù)時(shí)間為0.13s，根據(jù)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器暫穩(wěn)持續(xù)時(shí)間公式： 取C=1F，計(jì)算可得： R=120K 選R=120kΩ，在實(shí)際電路連接時(shí)可適當(dāng)調(diào)整壓控振蕩器電位器阻值，使其在0.13s定時(shí)區(qū)間內(nèi)產(chǎn)生的脈沖數(shù)量正好等于此時(shí)的β值。通過(guò)仿真使設(shè)計(jì)方

15、案更加接近實(shí)際情況，使計(jì)數(shù)時(shí)間準(zhǔn)確，然后利用信號(hào)的下降沿計(jì)數(shù)，最后將兩個(gè)頻率信號(hào)通過(guò)與門接到計(jì)數(shù)器74LS90的低位輸入端，將計(jì)數(shù)結(jié)果通過(guò)譯碼器譯碼，然后驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示出相應(yīng)的數(shù)值。 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的波形圖如下，單脈沖的高電平時(shí)間為0.13s，即定時(shí)計(jì)數(shù)時(shí)間為0.13s，顯然響應(yīng)時(shí)間不超過(guò)2秒，在單脈沖計(jì)數(shù)區(qū)間內(nèi)，壓控振蕩器產(chǎn)生的脈沖數(shù)量，即為測(cè)得的β值。 （3）、計(jì)數(shù)、譯碼、顯示部分 該部分接收定時(shí)控制器和壓控振蕩器相與所得的脈沖信號(hào)，先送74LS90計(jì)數(shù)器，每一次低電平，計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)一次，同時(shí)送譯碼器譯碼，然后驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示數(shù)值，由于計(jì)數(shù)時(shí)間非常短只有0.13s，

16、所以我們?cè)趯?shí)際插板電路中只看到最后的計(jì)數(shù)結(jié)果，（在multisim仿真中，我們可以看到計(jì)數(shù)的跳變過(guò)程），并沒(méi)有看到計(jì)數(shù)過(guò)程。響應(yīng)時(shí)間短這也是設(shè)計(jì)的一個(gè)要求。 電路圖中的觸發(fā)開(kāi)關(guān)用于計(jì)數(shù)器清零。運(yùn)行電路時(shí)，首先用觸發(fā)開(kāi)關(guān)清零，然后開(kāi)始計(jì)數(shù) 六、完整電路圖及其工作原理 基本部分完整電路圖 工作原理：微電流源電路產(chǎn)生恒定電流，作為待測(cè)三極管的基極電流，避免因更換三極管導(dǎo)致待測(cè)三極管的基極電流IB變化，根據(jù)三極管電流IC=βIB的關(guān)系，當(dāng)IB為固定值時(shí)，IC反映了β的變化，集電極電阻上的電壓又反映了IC，通過(guò)比較器電路從待測(cè)三極管的集電極采集電壓，即將變化的β值轉(zhuǎn)化為與之成正比變化的電壓量

17、，再與設(shè)定好的基準(zhǔn)電壓比較、分檔，首先驅(qū)動(dòng)發(fā)光二級(jí)管點(diǎn)亮高電平，然后將連續(xù)變化的模擬量轉(zhuǎn)化成高低電平0和1，再用CD4532編碼、CD4511譯碼，顯示部分采用共陰七段數(shù)碼顯示管。 發(fā)揮部分完整電路圖 工作原理：微電流源為待測(cè)三極管提供恒定電流，確保待測(cè)三極管輸出電流不因其更換而變化，然后通過(guò)壓控振蕩器，將采集的電壓量轉(zhuǎn)化成與之成正比變化的頻率，合理設(shè)定參數(shù)使在一定時(shí)間內(nèi)通過(guò)的脈沖個(gè)數(shù)即為被測(cè)三極管的β值；用 555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器產(chǎn)生計(jì)數(shù)時(shí)間控制信號(hào)，該信號(hào)只有一個(gè)正脈沖，從電路連通到計(jì)數(shù)時(shí)間結(jié)束，確保了不會(huì)重復(fù)計(jì)數(shù)；將兩個(gè)脈沖信號(hào)通過(guò)與門送到74LS90構(gòu)成的十進(jìn)制計(jì)加

18、法計(jì)數(shù)器，用于計(jì)數(shù)脈沖的個(gè)數(shù)，同時(shí)將計(jì)數(shù)信號(hào)送至CD4511譯碼，最后由共陰七段數(shù)碼顯示管顯示計(jì)數(shù)值。 七、組裝調(diào)試 1）、使用的主要儀器儀表 1） 計(jì)算機(jī) 1臺(tái) 2） 直流穩(wěn)壓電源 1臺(tái) 3） 示波器 1臺(tái) 4） 萬(wàn)用表 1臺(tái) 5） 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 1臺(tái) 6） 剝線鉗、鑷子、螺絲刀 1個(gè) 2）、調(diào)試電路的方法和技巧 按單元模塊調(diào)試：把一個(gè)總電路按框圖上的功能分成若干單元電路，分別進(jìn)行安裝和

19、調(diào)試，完成各單元模塊電路調(diào)試后，再整合各單元模塊電路，綜合調(diào)試，最后完成整體電路的調(diào)試。 調(diào)試時(shí)應(yīng)注意做好調(diào)試記錄，準(zhǔn)確記錄電路各部分的測(cè)試數(shù)據(jù)和波形，以便于分析和運(yùn)行時(shí)參考和撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告。 （1）接通電源前的檢查 電路連接完成后，首先對(duì)照電路圖檢查電路各部分接線是否正確，檢查電源、地線、信號(hào)線、元器件引腳之間有無(wú)短路，器件有無(wú)接錯(cuò)。 （2）運(yùn)行過(guò)程中的檢查 接通電源后，觀察電路中各部分器件有無(wú)異常現(xiàn)象。如果出現(xiàn)異常現(xiàn)象（如：燒焦味、器件鼓包等），則應(yīng)立即關(guān)斷電源，待排除故障后方可重新通電。 （3）單元電路調(diào)試 在調(diào)試單元電路時(shí)應(yīng)明確本部分的調(diào)試要求，按調(diào)試要求

20、測(cè)試性能指標(biāo)和觀察波形。調(diào)試順序按信號(hào)的流向進(jìn)行，這樣可以把前面調(diào)試過(guò)的輸出信號(hào)作為后一級(jí)的輸入信號(hào)，為最后的整機(jī)聯(lián)調(diào)創(chuàng)造條件。 （4） 精確數(shù)值調(diào)試 首先按照理論計(jì)算值，準(zhǔn)確連接電路，待連接完成通電后，使用儀表測(cè)量各關(guān)鍵位置的電壓、電流，然后與理論值比較，根據(jù)比較結(jié)果，適當(dāng)調(diào)節(jié)各元器件參數(shù)值，使測(cè)量結(jié)果等于或接近理論值。 （5）出現(xiàn)問(wèn)題后按連接順序調(diào)試 若接通電源后出現(xiàn)問(wèn)題，首先對(duì)照電路圖再仔細(xì)檢查一遍電路，若檢查無(wú)誤，則按照連接順序從起始端按照信號(hào)的流向依次測(cè)試關(guān)鍵引腳的電壓、電流等參數(shù)，與理論值比較，調(diào)整器件參數(shù)，直至問(wèn)題解決。 （6）最后整合全部電路 待各

21、個(gè)單元模塊電路調(diào)試完成后，將各個(gè)模塊整合在一起，接通電源，觀察結(jié)果，若誤差較大，首先應(yīng)測(cè)試各模塊電路整合前后，輸出結(jié)果是否一樣，根據(jù)各模塊電路之間的邏輯關(guān)系，推測(cè)問(wèn)題原因，然后調(diào)整；最后分析測(cè)量的數(shù)據(jù)和波形是否符合設(shè)計(jì)要求，細(xì)微調(diào)整，追求更加精確地結(jié)果。 3）、測(cè)試的數(shù)據(jù)和波形并與計(jì)算結(jié)果比較分析 挑選了幾個(gè)特定β值進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果如下表 發(fā)揮部分計(jì)數(shù)的波形圖，黑線為單脈沖觸發(fā)器的計(jì)數(shù)脈沖，時(shí)間如圖顯示約為130ms；灰線為振蕩器產(chǎn)生的脈沖，計(jì)數(shù)區(qū)間內(nèi)的脈沖個(gè)數(shù)即為測(cè)得的β值。 4）、調(diào)試中出現(xiàn)的故障、原因及排除方法 a）、面板布線： 到實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)到器材后開(kāi)始布線，在確保正確的

22、基礎(chǔ)上力求合理、美觀，盡量使線不重疊。一邊布線一邊檢查，每完成一個(gè)模塊就測(cè)量輸出是否正確。其中由于是第一次使用面包板布線，所以對(duì)其格局還不是很了解，經(jīng)常會(huì)因?yàn)槭欠穸搪坊蜷_(kāi)路出問(wèn)題，通過(guò)檢測(cè)出輸出值與理論值比較，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤后檢查糾正，從而使輸出正確。因此這個(gè)過(guò)程比較繁瑣，花的時(shí)間也很長(zhǎng)。 b）、基本部分的調(diào)試： 開(kāi)始按照仿真的電力路圖連接好，檢查無(wú)誤后接通15V電源，微電流源無(wú)法調(diào)節(jié)大小，恒定保持在20μA左右，查找原因，實(shí)際所用器件的供電電壓均為5V，更改電壓后，電流可調(diào)，調(diào)至40μA，發(fā)光二極管開(kāi)始出現(xiàn)了顯示結(jié)果，調(diào)整電位器，使顯示順序符合設(shè)計(jì)要求。 當(dāng)連接上數(shù)碼顯示部分時(shí)，沒(méi)有結(jié)果，詢

23、問(wèn)同學(xué)得知，CD4532和CD4511的空閑管腳要接地處理，最后數(shù)碼管出現(xiàn)了顯示結(jié)果，但電路未經(jīng)調(diào)試顯示的數(shù)字比較亂，檢查了數(shù)碼管的連接是否出了問(wèn)題，結(jié)果是數(shù)碼管的管腳連接出錯(cuò)了。重新連接后能顯示3，拔出被測(cè)三級(jí)管之后能顯示0，我們以為已經(jīng)正確了很高興，但是換β值為183的三極管應(yīng)該顯示3的，但是卻顯示2，初步判斷，是3檔基準(zhǔn)電壓的過(guò)大，然后用電壓表測(cè)量，基準(zhǔn)電壓果然大于取樣電壓，調(diào)整控制3檔基準(zhǔn)電壓的電位器阻值，直至顯示出正確結(jié)果；由此總結(jié)出計(jì)算值和實(shí)際電路存在誤差，于是更換不同檔位的三極管，使β值盡量接近臨界值，通過(guò)不斷的調(diào)試和測(cè)試，最終使各檔位的測(cè)量結(jié)果接近了理論值： 無(wú)三極管，顯示0

24、 80~120， 顯示1 120~160 顯示2 160~200 顯示3 大于200 顯示4 c）、發(fā)揮部分的調(diào)試： 首先對(duì)壓控振蕩器模塊進(jìn)行連接調(diào)試，剛開(kāi)始連接完電路，示波器無(wú)波形輸出，然后檢查了電路，確認(rèn)連接無(wú)誤后，進(jìn)行各管腳電壓測(cè)試，發(fā)現(xiàn)輸入電壓基本為零，調(diào)整了微電流源的電位器，增大電流，使壓控振蕩器的輸入電壓增大，終于有了輸出波形，最后繼續(xù)調(diào)整，增大其占空比，90%以上，輸出了正確波形。 其他部分，連接后調(diào)試無(wú)果，懷疑是電路原理及器件參數(shù)問(wèn)題。 八、總結(jié)電路的優(yōu)缺點(diǎn)，課題核心價(jià)值及實(shí)用價(jià)值

25、，提出改進(jìn)意見(jiàn)和展望 該電路不僅完成了實(shí)驗(yàn)的基本要求，對(duì)發(fā)揮部分也有較深的探索，但發(fā)揮部分最終未能調(diào)試成功，總結(jié)起來(lái)，利弊如下： 優(yōu)點(diǎn)：在基本部分中實(shí)現(xiàn)了對(duì)待測(cè)三極管值的分檔，電路簡(jiǎn)單易懂，盡量使用了常見(jiàn)的器件，容易實(shí)現(xiàn)，所用原理知識(shí)，課本及指導(dǎo)書(shū)上均可查到。 缺點(diǎn)：發(fā)揮部分中，能夠有仿真軟件multisim仿真出來(lái)，也在誤差允許的范圍內(nèi)，不過(guò)由于電路比較復(fù)雜，硬件搭接過(guò)程中出現(xiàn)許多問(wèn)題，沒(méi)能成功實(shí)現(xiàn)，只是壓控振蕩電路能正確顯示。 核心及實(shí)用價(jià)值：該課程設(shè)計(jì)將理論與實(shí)際相聯(lián)系在一起，深化了所學(xué)理論知識(shí)，讓我們跳出了課本，了解到更多的實(shí)際問(wèn)題及解決方法，使我們深刻認(rèn)識(shí)到課本中的理論知識(shí)很

26、多都是建立在理想條件下的，在現(xiàn)實(shí)中很多情況下是不能拿來(lái)就用的，要根據(jù)實(shí)際情況經(jīng)過(guò)不斷地測(cè)試和調(diào)整，才能達(dá)到我們預(yù)期的要求，課本中理論計(jì)算時(shí)很多所忽略的因素，都在實(shí)際操作時(shí)被放大，要綜合考慮進(jìn)去，想辦法消除或減小其影響，這一過(guò)程，培養(yǎng)了我們綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，增強(qiáng)了我們獨(dú)立分析與解決問(wèn)題的能力，訓(xùn)練培養(yǎng)了嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)和科學(xué)態(tài)度，為以后從事電子電路設(shè)計(jì)和研制電子產(chǎn)品打下初步基礎(chǔ)。 改進(jìn)和展望：課程設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)涉及到了我們所學(xué)各科知識(shí)，包括數(shù)字電子電路、模擬電子電路、電路及電子線路實(shí)驗(yàn)及multisim軟件的應(yīng)用，綜合性較強(qiáng)，我們只有結(jié)合所學(xué)知識(shí)才能設(shè)計(jì)出滿足特定要求的電路；設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)對(duì)于我們

27、運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)要求較高，因此在準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中要全面復(fù)習(xí)所需的基礎(chǔ)知識(shí)，重點(diǎn)掌握相關(guān)的章節(jié)，預(yù)先根據(jù)要求確定所用電路和器件，熟悉掌握各種典型電路的設(shè)計(jì)、功能和各種元器件的原理、功能等等；然后根據(jù)需要組裝連接各功能電路，注意連接過(guò)程中元件的排布和布線，盡量使之勻稱、美觀；最后計(jì)算參數(shù)，確定參數(shù)是要多方面考慮每一個(gè)參數(shù)的改變所造成的影響，要有整體把握、綜合考慮的眼光；用仿真軟件改變參數(shù)以提高精確度和測(cè)量范圍，減少干擾；合理布線，便于排錯(cuò)和檢查，且方便他人檢查和參考。 九、器件清單及芯片引腳說(shuō)明 1）集成芯片：LM324 1個(gè) 555定時(shí)器 2個(gè) 74LS90

28、 3個(gè) CD4511 4個(gè) CD4532 1個(gè) 2）共陰七段數(shù)碼顯示管（10腳） 4個(gè) 3） 發(fā)光二極管 4個(gè) PNP三極管 2個(gè) 待測(cè)NPN三極管 1個(gè) 4）電位器： 1M 2個(gè) 10K 4個(gè) 5）無(wú)極性電容：1μF 、 0.1μF 各兩個(gè) 6）常用定值電阻器若干 7）面包板 1塊 各芯片引腳說(shuō)明： 十、收獲、體會(huì) 課程設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，是大學(xué)生必修的一門課程，它是將大學(xué)所學(xué)理論知識(shí)與實(shí)際問(wèn)題相結(jié)合，是理論知識(shí)應(yīng)用的一個(gè)重要途

29、徑，我們所學(xué)的知識(shí)只停留在課本理想的真空中，是沒(méi)有意義的，只有將其轉(zhuǎn)化為實(shí)際的產(chǎn)物，才能闡明學(xué)習(xí)的真正意義，這也讓我們充分意識(shí)到現(xiàn)代大學(xué)生閉門造車的現(xiàn)狀，大學(xué)生畢業(yè)后只會(huì)高談闊論，而實(shí)際操作起來(lái)，經(jīng)常事倍功半，理論上完全行得通，但卻得不到理論的結(jié)果。只有在大學(xué)時(shí)代多經(jīng)歷類似的動(dòng)手設(shè)計(jì)，嘗試動(dòng)手調(diào)試，將筆下的設(shè)計(jì)變成實(shí)際的產(chǎn)物，并能出現(xiàn)正確的結(jié)果，才能讓我們甩掉閉門造車這個(gè)包袱，這一過(guò)程中，我們會(huì)遇到許多問(wèn)題和困難，克服這些困難本身也是一種學(xué)習(xí)，是一種經(jīng)驗(yàn)的積累，這些經(jīng)驗(yàn)，書(shū)本中沒(méi)有，老師也很難講到，只有我們親身經(jīng)歷，并進(jìn)行深刻的反思，才能轉(zhuǎn)化成我們自己的東西，會(huì)讓我們?cè)谝院蟮墓ぷ餮芯恐惺掳牍Ρ?/p>

30、。 雖然這只是一個(gè)功能很簡(jiǎn)單的一個(gè)電路，但當(dāng)自己實(shí)際動(dòng)手完成它時(shí)，心里也是很高興的，這些包括解決遇到的問(wèn)題的喜悅，克服困難的痛快，第一次完成設(shè)計(jì)的小激動(dòng)，還有收獲經(jīng)驗(yàn)的成就感。 通過(guò)不到一周的課程設(shè)計(jì)，我覺(jué)得以前所學(xué)知識(shí)更加清晰明了，對(duì)本專業(yè)的學(xué)科也更叫感性卻，以前學(xué)習(xí)數(shù)電模電的時(shí)候感覺(jué)都是為了考試，只要知道大體概況，就能考及格，但是通過(guò)這次次實(shí)際的運(yùn)用，發(fā)現(xiàn)了自身學(xué)習(xí)的很多不足之處。電路設(shè)計(jì)的過(guò)程中，因?yàn)榛A(chǔ)知識(shí)掌握的不清晰，平時(shí)更沒(méi)有自己設(shè)計(jì)過(guò)完整的電路，所以設(shè)計(jì)初期，沒(méi)有一點(diǎn)頭緒，然后把課本相關(guān)知識(shí)又研究了一遍，發(fā)現(xiàn)很多電路都是現(xiàn)成的，可以拿來(lái)用，于是很多模塊得到了解決，也弄清楚了它

31、們的原理。同時(shí)很多器件的使用，也要自己查資料，了解其功能，引腳圖，和供電壓。（器件供電電壓接錯(cuò)，可能會(huì)導(dǎo)致器件燒毀或顯示結(jié)果有誤） 電路的設(shè)計(jì)和參數(shù)的測(cè)試，仿真軟件是一個(gè)很方便實(shí)用的工具，Multisim在以前實(shí)驗(yàn)課上接觸過(guò)幾次，但是很不熟悉，具體應(yīng)用時(shí)，很多器件和儀表都找不到，連接過(guò)程中的報(bào)錯(cuò)也弄得自己一頭霧水，后來(lái)通過(guò)不斷摸索和請(qǐng)教，終于對(duì)其有了大體了解，仿真對(duì)于我來(lái)說(shuō)，也越來(lái)越輕松，在應(yīng)用中學(xué)習(xí)是很快也很有興趣的；通過(guò)仿真，也加強(qiáng)了對(duì)電路原理的理解。 最后的插板接線是對(duì)自己耐心的一個(gè)考驗(yàn)，當(dāng)電路連接完成并多次檢查無(wú)誤后，仍然沒(méi)有結(jié)果時(shí)，這是最需要耐心的時(shí)候，不要放棄，從頭至尾檢查電路

32、，接地線，電源線，然后用萬(wàn)用表測(cè)試各部電壓、電流、電阻值是否都符合理論值，細(xì)心排錯(cuò)，只要原理正確，堅(jiān)信自己一定會(huì)出結(jié)果，這時(shí)適當(dāng)詢問(wèn)他人有無(wú)類似的問(wèn)題，借鑒經(jīng)驗(yàn)?zāi)芨旖鉀Q問(wèn)題。當(dāng)然，排板布線的美觀不是放任自由就能輕易得來(lái)的，要做好事前的規(guī)劃，前提是熟悉芯片引腳的功能。 最后是設(shè)計(jì)報(bào)告的書(shū)寫，設(shè)計(jì)報(bào)告需要很多調(diào)試數(shù)據(jù)和遇到的問(wèn)題及其解決方案，因此在實(shí)驗(yàn)時(shí)，要做好適當(dāng)?shù)挠涗泜溆?，免得寫?bào)告時(shí)沒(méi)有題材。 最后，通過(guò)這次課題設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，學(xué)到了很多，不只是知識(shí)性問(wèn)題，更多的是道理和經(jīng)驗(yàn)，這些都是彌足珍貴的，也使我對(duì)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)更加感興趣，如果有機(jī)會(huì)，我會(huì)多做幾個(gè)課題，充實(shí)課余生活。 十一、參考文獻(xiàn) 1) 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) 清華大學(xué) 童詩(shī)白 華成英主編 2) 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 清華大學(xué) 閻石主編 3) 電子技術(shù)基礎(chǔ) 康華光主編 4) 模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū) 電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心 5) 指導(dǎo)老師：