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1、晶体管P值检测电路的设计实验报告姓名：班内序号：学号:学院:信息与通信工程学院班级： 2012211118摘要简易晶体管B值检测电路由三极管类型判别电路，三极管放大倍数档位判别电路，显 示电路，报警电路和电源电路五部分构成。关键字：三极管类型判别电路的功能是利用NPN型和PNP型三极管电流流向相反的特性,通过判 断发光二极管亮灭判断三极管的类型是NPN型还是PNP型。三极管放大倍数档位判别电路的 功能是利用三极管的电流分配特性将B的测量转换为对三极管电流的测量，并实现对档位 的手动调节，并利用比较器的原理，实现对档位的判断。显示电路的功能是利用发光二极管 将测量结果显示出来。报警电路的功能是当
2、所测三极管的B值超出测量范围时，能够进行 报警提示。电源电路的功能是为各模块电路提供直流电源。晶体管类型，晶体管B值，档位判断电路，显示电路，报警电路二设计任务要求设计一个简易晶体管放大倍数B检测电路，该电路能够实现对三极管B值大小的初步 判断。1. 基本要求：(1) 电路能够检测出NPN、PNP三极管的类型。(2) 电路能够将NPN型三极管放大倍数B分为大于250, 200-250,150-200,小于150共 四个档位进行判断。(3) 用发光二极管来指示被测电路的B值属于哪一个档位。(4) 在电路中可以手动调节四个档位值的具体大小。(5) 当B超出250时能够闪烁报警。2. 提高要求：(1
3、) 电路能够将PNP型三极管放大倍数B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。(2) 根据LED的亮灭判断晶体管的B值档位。三设计思路、总体结构框图:图1简易双极性三极管B值检测电路的总体框图四分块电路和总体电路的设计（含电路图）1.三极管判断电路图2三极管类型判别电路和B档位测量电路如图，由于NPN型与PNP型二极管的电流流向相反，当两种三极管按图中电路结构且连 接方式相同时（即集电极接上端，发射极接下端），则NPN型三极管导通，从而发光二极管 亮。PNP型三极管无法导通，发光二极管不亮。因此通过发光二极管的亮或灭
4、，即可判定三 极管的极性。并且将PNP型三极管翻转连接（即集电极接下端，发射极接上端），电路即可 正常工作。电路接入NPN型三极管时，电路中的电流电压表达式为： I=（VVV ）/R = （12V-0.7V-V ）/RB CC BE LED 1LED 1V=V -I R=V BI RC CC C 2 CCB 2由上式可以看出，由于R为给定电阻，贝肛 为定值。通过三极管电流分配关系将I转换为1BCBI，则电压V将随B变化而变化，这就把B转换为电压量，便于进行B不同档位的测量。BC而且由于R2为可变电阻，即可手动调节vC的值，也就可以手动调节挡位值。当电路接入PNP型三极管时，电路中的电流电压表达
5、式为：BI R +0.7V=I RB 2B 1V=V I R=12VBI RE CC C 2B 2同样，电压V将随B变化而变化，同时也可以通过R调节B档位值。三极管放大倍数E2B档位判断电路其核心部分是由运算放大器构成的比较器电路。所有运算放大器的反相 输入端连接图中的输出端V或V；而运算放大器的同相输入端通过电阻对电源电压分压，CE得到四个标准电压值。这样通过V或V的测量值进行比较就可以把B值分为四个档位，CEvcc1ZVl_匚3RH3.恥口R5：1.DhQ12VU1Al MasdNLECi.Ckti費：h 口IRK1.1lkQyin12V同时根据比较的结果，如果测量值大于标准电 压值，则输
6、出为低电平；如果测量值小于标准 电压值，则输出为高电平。2三极管放大倍数档位判断电路显示电路是通过发光二极管来实现的。通过 运算放大器输出的高低电平，发光二极管产生亮 和灭，这样就清楚地知道B值属于哪一个档位， 达到了显示的作用。这里需要注意的是，运算放 大器的输出电流要与发光二极管的驱动电流匹 配，如果运算放大器的输出电流过的就要串接限 流电阻；如果运算放大器的输出电流过小就要介 入晶体管进行电流放大。若在显示电路的前端接入译码电路，可以减 少发光二极管的数目。图3三极管放大倍数档位判断电路和显示电路3报警电路10pF匚貯7llNi.ikaRl=220PFCf555.VIRTUALTimmr
7、 匚巨口5图4报警电路报警电路主要是由NE555集成电路构成的振荡信号产生电路构成。当晶体管放大倍数B 超出250的检测范围时，与其档位相对应的比较器将会输出高电平，采用该高电平作为NE555 集成电路的供电电源，可控555集成电路的输出端输出高低电平变化的振荡信号，以此控 制发光二极管呈现闪烁状态，进行光闪烁报警。闪烁周期T=0.7(R +R)C1 2 1占空比 d=R2/ (Ri+2R2)4电路原理图vcc12VJ1ALM3SBNLEM2N2222U1BRSI.DIhQR9 1kDR11OkQ ey=A 0%LED1R3imJ2ALM35BN1sDkQR71.0kQ.3kd!Cf*10|j
8、F *22QpF55S；TlmirVIRTUALLED6图5 NPN型晶体管B值检测仪电路原理图vcc五参数设计及功能实现1参数设计由实验指导知，I = V - V - V )/ R =(L2V - 0. 7V - V )/R ；BCCBELED1LED1设Vcc=12V,根据晶体管性质知V =0.7V, V =2V；BELED取 R=330kQ，则 I =(V V V )/ R =0.035mA ；1BCC BE LED1取 R=1kQ,R=10kQ，则:B=150 时，V=V -BI R=10V-150*0.035*1V=6.75V；C CCB 2B =200 时，V =10V-200*0
9、.035*1V=5.00V；B=250 时，V =10V-250*0.035*1V=3.25V ；可得 R： R： R： R = (12-6.75): (6.75-5): (5-3.25): 3.25=3.3： 1.1： 1： 2；3456取 R，R，R，R 分别为 3.3kQ,1.1kQ,1kQ,2kQ。34562功能实现（1）基本功能电路能正确的判断三极管的类型（NPN型和PNP型），当三极管为8050 （NPN型）时， 类型判别电路中的发光二极管能正常发光，当三极管为8550（PNP型）时，类型判别电路 中的发光二极管不能发光。电路能够将NPN型三极管放大倍数B分为大于250, 200-
10、250, 150-200,小于150共 四个档位进行判断，B属于哪个档位时，相应的指示该档位的发光二极管亮，显示B值的 范围。通过手动调节电位器的值来改变VC的值，即手动调节B四个档位值的具体大小。 当B值超过250时报警点路中的发光二极管能闪烁报警。（2）扩展功能LED 1亮，说明是PNP；LED5亮，BV150 ；此时LED5闪烁，报警；LED 4 亮，150VBV200；LED3 亮，200VBV250； LED2 亮，B250。六故障及问题分析报警电路的灯虽然亮却闪烁频率过高，经仔细研究，发现增大电容，就能减小灯的闪烁 频率。在做提高实验时，原本打算只换一下三极管，把三极管判断电路的正
11、负极换一下，后来 发现这样不成功，于是就把整个三极管判断电路对调了（即与对换之前的电路所接电源极性 相同），电路就能正常工作。在最后总验收的时候，发现电路不能正常工作，经检测，发现运放输入高电平，输出依 然是高电平，于是换了运放，电路就能正常工作。七总结和结论三极管类型判别电路的功能是利用NPN型和PNP型三极管电流流向相反的特性,通过判 断发光二极管亮灭判断三极管的类型是NPN型还是PNP型。在本实验中，电路能判断出三极 管的类别，也能相对较准确的检测出位于NPN管的放大倍数位于什么档位。通过本次实验，我更加深刻的理解了三极管的工作原理，对NPN型和PNP型三极管的区 别有了更深刻的认识。并
12、且加深了对晶体管B值意义的理解；了解掌握了电压比较器电路 的实际使用；对 NE555 集成电路也有所了解。并且本次实验也增加了我对电子电路类实验的 兴趣，增强了我设计试验参数和动手操作的能力。同时，借此机会我也学习了使用multisim 仿真软件。八.Multisim绘制的整体原理vccI.DhQJ1ALM35BNI.DitQ1.1 kQLEM22222J1BLM350NIK口J2A4-LM35BNR9 1kDR11 diQkQ Key=A 0%R1 3JlkQLEQ1R71.0kD3.3k555.TlmirVIRTUAL图7 NPN型晶体管B值检测仪电路原理图vcc12VLED13s3lkQLEID2U1ALM35BN1.1kQR5 i.DIkQIDIkQLED3U1BLM35BNLED4U2ALM35SNR71.0 kOMkfiVIRTUALC=220pFCf.3kSI555Tlmir (图8 PNP型晶体管B值检测仪电路原理图九所用元器件及测试仪表清单阻值不等的电阻12个，1K电位器1个，发光二极管6个，被测三极管若干，电容2个， 导线若干，集成运算放大器LM358两个，NE555集成电路1个，12V直流稳压电源。十参考文献1任维政，高英，高惠平，等.电子测量与电子电路实践M.第一版.北京:科学出版社, 2013.
