寻找对当不知道被测电流的大致数值时达到一定数值时，就计数一次的计数器

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2018-11-05 02:27 标签： 当不知道被测电流的大致数值时

课题一 晶体管直流当不知道被测電流的大致数值时放大倍数的测量 一、功能 本电路可以用来测试晶体三极管的直流当不知道被测电流的大致数值时放大倍数 二、基本工莋原理 晶体三极管直流当不知道被测电流的大致数值时放大倍数测量电路见电原理图，主要由直流稳定电源、被测晶 体管及恒流源电路、積分式 A/D 转换电路、计数器、九位二进制驱动显示电路、复位清 零电路等组成方框原理图如下： 被测三极管及 恒流源 积分式 A/D 转 换电路 校正電压 复位清零 电路 直流稳压 电源 计数器 九位二进制显 示电路 被测晶体三极管 V3(PNP 型)由 V2 与其周围元件构成的恒流源提供基极当不知道被测电流的夶致数值时 I b ，V3 的集电极当不知道被测电流的大致数值时 I c 流过 R3 在 R3 上的电压降与 I c 成正比。在 I b 确定的情况下也就是与 V3 的直流当不知道被测电鋶的大致数值时放大倍数（β）成正比。例如：若 I b ＝0.1mA，测得 U R3 =2V即 I c ＝20mA，则 β ＝I c /I b =200S1 接通时，校正电压（2V ）被送至 IC1-2 电压比较器的同 相输入端电蕗为校正状态；S2 接通时，U R3 被送至 IC1-2 电压比较器的同相输入端 电路为测试状态。 积分式 A/D 转换电路由积分电路、电压比较器、三输入端与非门、自激多谐振荡器 等组成将 U R3 模拟电量转换成若干个计数脉冲。利用 V5 的 i c 向积分电容 C1 充电由 于在充电开始的一段时间内充电当不知道被测電流的大致数值时是恒定当不知道被测电流的大致数值时，所以电容 C1 两端的电压 U C1 从 0 开始 呈线性上升u C1 和 U R3 分别加在用作电压比较器的运算放夶器 IC1-2 的反相和同相输入端，由电压比较器的传输特性可知当 u C1 上升到刚超过 U R3 时，IC1-2 的输出由高电平 变为低电平电压比较器输出高电平的时間宽度 T w 与 U R3 成正比。 IC3(4023)是三重 3 输入端与非门集成电路IC3-B 三输入端与非门的输入端中 3 脚 接电压比较器的输出端，5 脚因 S3 处于断开状态是高电平4 脚與 IC2 构成的自激多谐 振荡器的输出端相接，输入连续的矩形脉冲这样在电压比较器输出高电平的时间范围 内，IC3-B 的输出是与 4 脚输入的矩形脉沖相位相反的连续的矩形脉冲而当电压比较 器的输出由高电平变为低电平时，IC3-B 的输出被锁定为高电平无脉冲输出。IC3-B 输 出的脉冲数和电壓比较器输出高电平的时间 T W 及自激多谐振荡器振荡频率成正比 当 U R3 ＝2V（校正电压） 、T W ＝2s 时，调整 RP3 使自激多谐振荡器振荡频率为 200Hz 或 400Hz （振荡频率可调范围约为 130Hz～650Hz ） 则 IC3-B 输出的脉冲数为 400 或 800,送至计数器进行计数。 IC4(4040)是十二位二进制计数器用其连续九位作计数输出。利用计数器的分频功 能只要选取相应的输出端与驱动显示电路连接（用九根导线连接） ，就能使 U R3 ＝2V （校正电压）时显示数值刚好为 200()。 九位二进制数显装置采用 V16～V24 九个发光二极管发光为“1”熄灭为“0”,V24 为最高位、V16 为最低位，显示范围是二进制数 ～,即十进制数 0～511 复位清零电路利用 IC3-A 、IC3-C 两个與非门构成一个 RS 触发器，当按下 S3 时 RS 触发器输出高电平分别使 V6 导通、积分电容 C1 放电同时计数器清零。松开 S3 电路 重新开始测试计数 直流稳壓电源采用 IC1-1 运算放大器作比较放大的串联型稳压电源。 三、装配要求和方法 1．电阻器、二极管（发光二极管除外）均采用水平安装方式並贴紧印制电路板， 色标法电阻器的色环标志顺序方向一致 2．电容器采用垂直安装方式，高度要求为电解电容的底部离印制电路板小于 4mm其它电容器的底部离印制电路板 6mm±2mm。 3．三极管、发光二极管采用垂直安装方式高度要求为管底部离印制电路板 6mm±2mm 。 4．3296 多圈电位器、集荿电路插座、按钮开关应贴紧印制电路板安装 5．所有焊点均采用直脚焊，焊接完成后剪去多余引脚留头在焊面以上 0.5mm～1mm ，且不能损伤焊接面 6．R1 、R7 、R31 是调试电阻，先不装调试中按要求选择后装配。 7．九位二进制显示电路和计数器之间需要用九根导线连接在调试中完成。 8．总装加工 电源变压器用螺钉紧固在印制电路板的元件面初级绕组的引出线向 外，次级绕组的引出线向内印制电路板的另外两个角仩也固定两个螺钉，紧固件的螺 母均安装在焊接面电源线从印制电路板焊接面穿过孔 Q 后，在元件面打结再与变压 器初级绕组引出线焊接并完成绝缘恢复，变压器次级绕组引出线插入安装孔后焊接 9．自检 对已完成装配、焊接的工件仔细检查质量，重点是装配的准确性包括元 件位置、有极性元件的极性、电位器的滑动臂、电源变压器的初、次级等；焊点质量应无虚焊、假、漏焊，搭锡空隙、毛刺等；影响安全性指标的缺陷；元件整形。 四、调试要求和方法 1．主要性能指标直流稳压电源输出电压 10V恒流源当不知道被测电流的大致数值时 0.1mA校囸电压 2V校正显示数值 测量显示结果正常按 S3 复位清零 2．调试方法（1）用计算的方法求出电阻 R31 的取值后装上电阻，接通电源测量直流稳压 電源输出电压 10V±0.5V。 （提示：U o ＝U 2 ×（R 31 ＋R 30 ）/R 31 ）（2）用计算的方法估算出电阻 R1 的取值R1 既是 V2 的上偏置电阻，又是决定 V1 工作当不知道被测电流的大致数值时大小的限流电阻由于 V2 的放大倍数和其发射极电阻都是未知量，难以直 接计算出 R1 作为 V2 上偏置电阻的阻值而应从满足稳压管 V1 工作當不知道被测电流的大致数值时大小的要求来 估算 R1 的阻值。为了保证稳压性能V1 的工作当不知道被测电流的大致数值时不宜选得太小（一般取 5mA～10mA） ，由 I R1 = （U c －U z ）/R 1 且 I z ≥5mA，I RP1 =3mA 可估算出 R1 的阻值。 装上电阻将直流当不知道被测电流的大致数值时表串接在电路的 a 、b 两点之间，调整 RP2,使當不知道被测电流的大致数值时值等于 0.1mA 用导线将 a、b 两点连接。（3）调整 RP1, 使校正电压 U B ＝2VR7 位置用短接导线连接。（4）合上拨码开关 S1,断开拨碼开关 S2, 按 S3 复位释放 S3 计数开始，待数秒钟 后用万用表直流电压档测量计数器输出端的计数值（二进制） ，高电平为“1” 、低电平 为“0” 应为 。若有偏差可以通过调整 RP3,改变多谐振荡器的频率，以 及利用计数器的分频功能（计数器输出端选用）二种方法使计数结果符合偠求。注意 当计数值大于 511 时，将会出现“溢出”现象计数结果会变得很小，所以必须反复测 试、调整将选定的计数器输出端和显示電路依次连接，复测检查显示结果应是 （5）断开拨码开关 S1,合上拨码开关 S2 ，按 S3 复位后应能显示被测三极管的 直流放大当不知道被测电流嘚大致数值时倍数（二进制数） 。 五、工时定额

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193为可预置的十进制同步加/减计数器共有，54LS193/74LS193两种线路结构形式其主要电特性的典型值如下：

193的清除端是异步的。当清除端（CLEAR）为高电平时不管时钟端（CDOWN、CUP）状态如何，即可完成清除功能

193的预置是异步的。当置入控制端（LOAD）为低电平时不管时钟（CDOWN、CUP）的状态如何，输出端（QA－QD）即可预置成与数据输叺端（A－D）相一致的状态

193的计数是同步的，靠CDOWN、CUP同时加在4个触发器上而实现在CDOWN、CUP上升沿作用下QA－QD同时变化，从而消除了异步计数器中絀现的计数尖峰当进行加计数或减计数时可分别利用CDOWN或CUP，此时另一个时钟应为高电平

当计数上溢出时，进位输出端（CARRY）输出一个低电岼脉冲其宽度为CUP低电平部分的低电平脉冲；当计数下溢出时，错位输出端（BORROW）输出一个低电平脉冲其宽度为CDOWN低电平部分的低电平脉冲。

当把BORROW和CARRY分别连接后一级的CDOWN、CUP即可进行级联。

BORROW错位输出端（低电平有效）

CARRY进位输出端（低电平有效）

CDOWN减计数时钟输入端（上升沿有效）

CUP加计数时钟输入端（上升沿有效）

LOAD异步并行置入控制端（低电平有效）

储存温度-65℃～150℃

静态特性（TA为工作环境温度范围）

动态特性（TA=25℃）



原理：本电路复杂程度为55个等效门本电路通过同时触发所有触发器而提供同步操作，以便在使用控制逻辑结构时输出端的变化可相互偅合。本工作方式避免了一般用异步（行波时钟）计数器所带来的计数输出的尖峰脉冲四个主从触发器的输出端，由两计数（时钟）输叺之一的“低”到“高”电平的过渡而被触发计数方向在其它计数输入端为“高”时，由脉冲的计数输入端所定本电路为全可编程的，当置数输入为“低”时把所希望的数据送入数据输入端上，来把每个输出端预置到两电平之一输出将符合独立于计数脉冲的数据输叺的改变。该特点可使电路以预置输入而简单地更改计数长度用作N模数分频器（除法器）。清零输入在加高电平时迫使所有输出端为低电平。清零功能独立于计数输入和置数输入清零、计数和置数等输入端都是缓冲过的，它降低了驱动的要求这就可减少为长字所要求的时钟驱动器数等等。本电路都设计成可被直接级联而勿需外接电路借位和进位两输出端可级联递增计数和递减计数两功能。借位输絀在计数器下谥时产生宽度等于递减计数输入的脉冲；同样，进位输出在计数器上谥时产生宽度等于递加计数输入的脉冲。

利用555定时器产生1秒脉冲CD4011与74LS192（74LS193）组成任意进制加减计数器，25秒（S）、50秒（S）、60秒（S）、99秒（S）

秒表可以加入启动、停止和复位等功能。CD4013双D触发器淛作

电路介绍：4511驱动数码管CD4013双D触发器作为启动停止功能实验模块555芯片提供时钟信号1秒74LS193十进制可逆计数器，设计计数值CD4011与门，是否达到計数值判断功能

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