晶体管放大倍数β检测电路的设计与实现.doc

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电子测量与电子电路实验报告

——晶体管β值检测电路的设计

院系：电子工程学院

班级：

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课题名称：

晶体管β值检测电路的设计与实现

摘要

本实验是简单的三极管放大倍数β检测电路的设计与实现。主要由三极管类型判别电路、β-v转换电路、三极管放大倍数档位判断电路、显示电路及报警电路五个部分组成。首先通过LED发光二极管的亮灭实现判断三极管类型，并将β值的变化转化为电压的变化从而利用电压比较器及LED管实现

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β值档位(＜150、150～200、200～250、＞250)的判断与显示、并在β＞250时通过LED管闪烁报警。

关键词：三极管、β值、LED、电压比较器、报警

设计任务要求

设计一个简易晶体管β值检测判别电路，该电路能够实现对晶体管β值大小的判断。

1.基本要求：

a.电路能够检测出NPN、PNP型三极管的类型。

b.电路能够将NPN型三极管放大倍数β分为大于250、200～250、150～200、小于150共四个档位进行判断。

c.用发光二极管来指示被测三极管的β值属于哪一个档位

d.在电路中可以手动调节四个档位值的具体大小。

e.当晶体管β值超出250时能够闪烁报警。

2.提高要求

a.电路能够将PNP型三极管放大倍数β分为大于250、200～250、150～200、小于150共四个档位进行判断，并且能够手动调节四个档位值的具体大小。

b.NPN、PNP型晶体管β值的判断可以通过手动或自动切换

设计思路和总体结构框图

1.设计思路

本实验关键之处在于如何将三极管放大倍数β的变化用一个便于测量的物理量的变化来表示。实验室最易测量的量即是电压，并且三极管CE极间电压便可反应集电极电流I

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c的变化，故不妨用某种手段固定Ib值，通过检测CE极间电压的变化间接检测β的变化。而将电压值分为几个档位则想到用电压比较器实现并通过输出电流驱动LED显示出来。最后，报警电路可利用LED闪烁报警，可由555定时器实现。

2.总体结构框架图

报警电路显示电路三极管放大倍数档位判断电路β-v转换电路三极管类型判别电路

报警电路

显示电路

三极管放大倍数档位判断电路

β-v转换电路

三极管类型判别电路

电源电路

电源电路

分块电路、总体电路的设计过程（含电路图）

现将实验电路可为6个板块。分别指的是三极管类型判别电路、β-v转换电路、三极管放大倍数β档位判断电路和显示电路、报警电路、电源电路、从NPN型晶体管β检测到PNP型晶体管β检测的转换电路。以下依次介绍各版块。（电源电压选为10V）

1.三极管类型判别电路

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电路设计图如上所示（右端输出为VC）

由于NPN型和PNP型晶体管的电流流向相反，当两种类型的晶体管按上图连接的时候，则PNP管不导通，从而发光二极管不亮。因此通过发光二极管的亮灭可以判断三极管的类型。

2.β-v转换电路

选择10V电源串接1k电阻及LED，并用万用表测得普通LED发光二极管两级电压VLED=2.1～2.2V，又VBE=0.7V，VCC=10V

有：IB=（Vcc-Vbe-Vled）/R1=（10-0.7-Vled）/R1

故：IC=IB?β=β（10-0.7-Vled）/R1

β值约在150～250区域变化，而LED驱动电流（即IE，约为IC）约在5～10mA，那么：可知R1约在180k～216k,可取R1=200kΩ。

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此时，有IC=0.036?β

则VC=10-0.036β?R（可设R=R12+R3）

该式中R值的设计在下一分块电路设计中说明

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三极管放大倍数β档位判断电路和显示电路

电路设计图如上所示（右端输出为β大于250时连接报警电路，左端输入为VC）

先设计R2、R4、R5、R6四个电阻值及第一板块中R12、R3。

由电路功耗、安全等性能考虑四分压电阻阻值和应在20k左右。

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可设R2+R4+R5+R6=20kΩ

如图，可设电压比较器U1、U2、U3正输入端各点电压为V1、V2、V3。

又由上一分块电路得：VC=10-0.036β?R

可