晶体管电流放大倍数自动检测分选仪的设计与仿真
bjt晶体管放大器设计仿真实验报告
bjt晶体管放大器设计仿真实验报告实验目的：通过仿真和设计实验掌握BJT晶体管放大器的特性，了解放大器的基本结构和原理，使用Multisim进行模拟电路的设计和验证。
实验器材：电脑、Multisim软件实验原理：BJT晶体管放大器BJT晶体管放大器是工程中常用的放大器之一，其结构简单，易于实现，所以被广泛应用。
BJT晶体管的放大器基本参数有增益、输入阻抗、输出阻抗等，这些参数与负载、元器件选型等有关。
BJT晶体管放大器包括三个区域：基区、发射区、集电区。
当正向偏置（即基极正向，发射极负向，集电极正向）时，电子从发射区向基区注入，由于集电区厚度较大，电子大量扩散到集电区，形成电流放大效应。
由于收集极为多数载流子的主要地方，所以放大器的电流一般从集电极注入。
实验步骤1. 设计放大器的电路图，包括输入端、BJT晶体管、输出端、偏置电路等。
2. 选择合适的电阻值，偏置电压、负载等元器件参数。
3. 使用Multisim软件按照电路图布局放置元器件，并将元器件的参数输入Multisim 中。
4. 设置测量点，并对电路进行仿真分析。
5. 分析仿真结果，调整电路参数，优化电路。
6. 记录仿真结果并写出实验报告。
实验内容1. 设计一个以晶体管为核心的放大电路，要求两个输出端之间的放大系数应不小于100，放大器的直流通路电路使用以2mA为中心的工作点，增益、输入阻抗、输出阻抗等参数要求在电阻值误差的5%以内。
2. 使用Multisim仿真软件模拟电路。
3. 优化电路参数，得出满足实验要求的电路。
实验步骤及结果1. 电路设计根据实验要求，我们设计了以下电路图：其中，RE1、RE2为两个发射极稳流器。
根据放大器的基本公式，我们可以计算出电路中各电阻的取值：R1=261ΩR2=1.1kΩR3=121kΩR4=6.5kΩR5=8.2kΩR6=39kΩR7=360ΩR8=4.7kΩ在仿真时，我们将R1、R2看作是一个整体R1//R2=228.1Ω，R6与R8也是一个整体，即R6//R8=8.81kΩ。
级晶体管放大倍数β的测量
晶体管放大倍数β检测电路的设计与实现实验报告姓名：学院: 电子工程学院班级: 2013211207学号:班内序号： 11【课题名称】晶体管放大倍数β检测电路的设计与实现【摘要】晶体管是工程上常见的一种元器件，放大倍数为其基本参数。
为了检测出不同晶体管的放大倍数的粗略值，本实验利用集成运放电压比较器原理和发光二极管进行显示，将晶体管的放大倍数分成若干个档位进行测量。
利用本实验的电路，可以成功实现对晶体管类型的判断，对档位的手动调节，对晶体管放大倍数的档位测量，并在当所测三极管的β值超出测量范围时（β>250），能够进行报警提示。
【关键词】晶体管类型晶体管β值档位判断发光二极管显示过大报警【实验目的】1、通过晶体三极管β值检测电路的设计与制作，加深对晶体管β值意义的理解；2、了解并掌握电压比较器的实际使用电路和发光二极管的使用；3、理解电子电路综合设计、安装和调试的基本方法；4、加深对所学过的电子电路知识的理解和综合运用能力。
【设计任务和要求】【基本要求】1、电路能够检测出NPN、PNP三极管的类型；2、在电路中可以手动调节四个档位值的具体大小；3、电路能够将NPN型三极管放大倍数β分为大于250、200～250、150～200和小于150四个档位进行判断；4、固定电路元件参数，用发光二极管来指示被测三极管的放大倍数β值属于哪一个档位，当β超出250时二极管能够产生人眼可识别闪烁报警信号；【提高要求】1、电路能够将PNP型三极管放大倍数β分为大于250、200～250、150～200和小于150四个档位进行判断，并且能手动调节四个档位值的具体大小。
2、NPN型、PNP型三极管β档位的判断可以通过手动切换或自动切换。
【设计思路、总体结构框图】简易晶体三极管放大倍数β检测电路的设计总体框图如下所示：电路由五部份组成：三极管类型判别电路、三极管放大倍数β档位判断电路、显示电路、报警电路和电源电路。
1、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，加正向电压时导通，发光二极管点亮，加反向电压时截止，发光二极管熄灭的特性，判别三极管的类型是NPN型还是PNP型。
晶体管放大倍数β检测电路的设计
晶体管β值数显测量电路实验报告宁波大学科技学院理工分院课题五晶体管β值数显测量电路一、实验目的1、设计任务设计一个低频小功率NPN型硅三极管共射极电流放大倍数β值测量电路。
2、基本要求（1）β值的测量范围为50 ～ 250。
（2）接入晶体管后自动显示被测晶体管的β值，当没有接入晶体管时数码管显示为零。
（3）当接入晶体管的β值不在测量范围时，用发光二极管指示。
（4）测量精度为±5%。
（5）测量响应时间t<1S。
3、扩展要求（1）分档指示功能，当β值为50～100，100～180，180～250时，分别用发光二极管指示。
（2）能测量PNP管的β值。
二、实验原理由设计要求可知只要将被测晶体管的β值转换为对应的电压值，对β值的测量转变为对电压的测量。
将此电压进行比例调整后，进行A/D转换，然后进行译码显示即可。
其原理框图如图2-5-1所示。
三、单元电路设计参考1、β/V转换电路基本思路为：对被测晶体管输入一固定值的基极电流，则其集电极电流Ic=βIb，然后将集电极电流转换为电压即可。
基极电流的设置可以采用如下两种方式。
其一、如图2-5-2所示，选择恰当的基极偏置电阻Rb实现基极电流设置。
其二，利用恒流源实现基极电流的设置，如图2-5-3所示。
这种方式的优点是可以对锗管设置基极电流而不需要改变电路结构或元件参数。
由于要提供很小的基极电流，恒流源可以用如图2-5-4所示的微电流源实现。
微电流源的参考电流与输出电流之间的函数关系为：2、 比例调整电路比例调整电路的主要作用是将β/V 转换电路的输出电压作适当的调整提供给A/D 转换电路，以期得到一个适当的二进制数值，便于译码器显示对应的β值。
常用的比例电路有反相比例电路，同相比例电路，差动放大电路等。
在此介绍一下常用的三运放差动放大电路，电压如图2-5-6所示。
CSC S C b C R I U I I I I ===β10AR I U CC C μβ*==))(21(1220I I PU U R RU -+=6.19)21(255512510)21()21(28322=+=-==⨯+=+-PP C P R R LSB R R U R R 得：由：LM324N芯片引脚图3、A/D转换电路A/D转换电路将模拟量转换为数字量。
(整理)晶体管放大倍数β检测电路的设计与实现
课题名称晶体管放大倍数β检测电路的设计与实现一、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、三极管放大倍数档位判断电路、显示电路、报警电路及电源电路五个部分组成。
首先通过普通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、LED、电压比较器、报警二、设计任务要求基本要求：设计一个简易晶体管放大倍数β检测电路，该电路能够实现对三极管β值大小的初步判断。
系统电源DC=10V1.通过该电路板块一能够检测出NPN、PNP三极管的类型。
2.电路能够将NPN型三极管放大倍数β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三极管的β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β超出250时能够闪烁报警。
提高要求1.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。
2. NPN、PNP三极管β档位的判断可以通过手动或自动切换三、设计思路和总体结构框图本实验关键之处系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 c的变化，故不妨用某种手段固定I b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很容易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。
四、分块电路、总体电路的设计（电路图）现将实验电路可为“4+1”个板块。
“4”指的是三极管类型判别电路、三极管放大倍数β档位判断电路和显示电路、报警电路和电源电路；“1”指的是从NPN型管β检测到PNP型管β检测的转换电路。
晶体管放大倍数β检测电路的设计与实现
测值 档位
①
② 5.8 5.8 5.8 5.8
③ 4.8 4.8 4.8 4.8
④ 7.0 6.4 5.3 4.0
⑤ 0.9 8.7 8.7 8.7
⑥ 0.0 0.8 8.6 8.6
⑦ 0.0 0.0 0.8 8.3
第一档 6.7 第二档 6.7 第三档 6.7 第四档 6.7
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信息与通信工程学院
1 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 NPN,PNP 三极管 β 档位的判断可以通过手动或自动切换。 2 PROTEL 软件绘制该电路及其电源电路的印制电路版 图（PCB） 。
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3 4 5
用发光二极管来指示被测电路的 β 值属于哪一个档位。 在电路中可以手动调节四个档位值的具体大小。 当 β 超出 250 时能够闪烁报警。
设计该电路的电源电路（不要求实际搭建） ，用 PROTEL 软件绘制 完整的 电路原 理图（ SCH ）及印 制电路 板图 （PCB） 。
2.提高要求：
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信息与通信工程学院
555 定时器的电路结构及其功能 下图为 555 定时器的内部逻辑电路和外引脚图， 从结构上看， 555 电路由 2 个比较器、 1 个基本 RS 触发器、 1 个反相缓冲器、 1 个集电极开路的放电晶体管和 3 个 5kΩ 电阻组成分压器组成。
五、故障及问题分析
问题 1：在仿真软件上电路能够正常工作，但实际电路却不能正常工 作 原因：实际电路中的参数并不是十分准确，而且仿真软件对于非线性 器件（如三极管）有一定的近似，所以实验不一定能成功； 解决： 方法一：仿真软件的参数变化范围大一些，这样就能在实际电 路中不会因为微小的变化而导致误差； 方法二：实际调节电路换不同参数的元器件。 问题 2：按照仿真软件的电路图连接好后，发现调节参数的时候现象 不发生变化； 原因：电路元器件损坏，这是经常遇到的事情，一定要注意。 方法：单独测试可能损坏的元器件，若不能正常工作，换新的，在使 用前做好检测工作。
MOS放大电路设计仿真与实现实验报告
MOS放大电路设计仿真与实现实验报告实验报告：MOS放大电路设计、仿真与实现一、实验目的本实验的主要目的是通过设计、仿真和实现MOS放大电路来加深对MOSFET的理解，并熟悉模拟电路的设计过程。
二、实验原理MOSFET是一种主要由金属氧化物半导体场效应管构成的电流驱动元件。
与BJT相比，MOSFET具有输入阻抗高、功率损耗小、耐电压高、尺寸小等优点。
在MOS放大电路中，可以采用共源共源极放大电路、共栅共栅极放大电路等不同的电路结构。
三、实验步骤1.根据实验要求选择合适的电路结构，并计算所需材料参数（参考已知电流源和负载阻抗）。
2.选择合适的MOS管，并仿真验证其工作参数。
3.根据仿真结果确定电路的放大倍数、频率响应等。
4.根据电路需求，设计电流源电路和源极/栅极电路。
5.仿真整个电路的性能，并调整参数以优化电路性能。
6.根据仿真结果确定电路的工作参数，并进行电路的实现。
7.通过实验测量电路性能，验证仿真结果的正确性。
8.对实验结果进行分析，总结实验的过程和经验。
四、实验设备和材料1.计算机及电子仿真软件。
2.实验电路板。
3.集成电路元器件（MOSFET、电阻等）。
4.信号发生器。
5.示波器。
6.万用表等实验设备。
五、实验结果与分析通过仿真和实验，可以得到MOS放大电路的电压增益、输入输出阻抗、频率响应等参数。
根据实验结果，可以验证设计的合理性，并进行参数调整优化。
在实际应用中，MOS放大电路被广泛应用于音频放大器、功率放大器、运算放大器等场合。
因为MOSFET具有较大输入阻抗，所以MOS放大电路可以在输入端直接连接信号源，而不需要额外的输入电阻。
此外，MOS放大电路的功率损耗较小，适用于各种功率要求不同的应用场合。
六、实验心得通过设计、仿真和实现MOS放大电路的实验，我更加深入地理解了MOSFET的原理和应用。
在实验过程中，我通过不断调整电路参数和元器件选择，逐步提高了电路的性能。
通过与实验结果的对比，我发现仿真和实验结果基本吻合，验证了仿真的准确性。
模拟电子技术课程设计 晶体管电流放大系数β自动检测分选仪设计
广东石油化工学院课程设计说明书课程名称：模拟电子技术课程设计题目：晶体管电流放大系数β自动检测分选仪设计晶体管电流放大系数β自动检测分选仪设计一、设计任务与要求选用低频小功率NPN 管，测量直流电流放大系数；1．β值的分档要求：80~50，120~80，180~120，270~180，400~270，对应的分档号分别用1、2、3、4、5表示，并用数码管显示； 2．对应的色标分别是绿、蓝、紫、灰、白；3．β值不在上述范围内的三极管，由数码管显示0来表示；二、方案设计与论证三极管最基本的作用是放大作用，它可以把微弱的电信号变成一定强度的信号。
其中有个重要参数就是电流放大系数β。
当三极管的基极上加一个微小的电流时，在集电极上可以得到一个是输入电流β倍的电流，即集电极电流Ic 。
集电极电流随基极电流的变化而变化，并且基极电流很小的变化可以引起集电极电流很大的变化。
根据晶体管工作状态的不同，电流放大系数又分为直流电流放大系数和交流电流放大系数。
直流电流放大系数 直流电流放大系数也称静态电流放大系数或直流放大倍数，是指在静态无变化信号输入时，晶体管集电极电流Ic 与基极电流Ib 的比值，用β表示。
要测量三极管的电流放大倍数β，必须给三极管以合适的静态偏置，如果三极管工作在线性放大区，若Ib 一定，则Ic 正比与β，即有Ic=β*Ib .要将三极管按β值进行分档，可将三极管集电极电流Ic 转化成相应的电压VO 输出，VO 大小正比与β值，然后将VO 信号同时加到具有不同基准电压的比较器的输入端进行比较，对某一定VO 值，则与VO 相比相对低基准电压比较器输出为低电平，与VO 相应相对高基准电压比较器输出为高电平。
例如分成六档，则需要六个电压比较器，六个比较器的输出便形成了6位二进制代码，将6位二进制代码进行分段式译码，便可驱动数码管显示出相应的档次代号并点亮相对应的LED 指示灯。
图1.1总原理图方案一、偏置电路可以用直接输出集电极的电压在输入到电压比较器，如图，可是那样计算和麻烦，此时的电压表达式为：V0=VCC-β*(VCC-Ube)*Rc/Rb,所以找另一个方案。
晶体管放大倍数检测电路的设计与实现
设计晶体管放大因子检测电路就像为我们的电子朋友制造超级英雄服
我们需要确保它能够准确测量晶体管的放大系数，这就像了解我们英
雄的超能力。
电路应该是坚固的，能够承受噪音和其他干扰，如超级
英雄与反派的战斗。
当然，它应该负担得起，而且容易建造，只使用
现有的电子设备，这样我们的英雄服就可以被大量生产，并被广泛用
于各种电子冒险。
有了这套超级英雄套装我们的晶体管就可以在任何电子应用中拯救这一天了！
为了保证检测电路正常运转你需要一些重要的东西你需要一个偏差网络让晶体管安装在右侧，正确的收集器电流和基压。
你必须有一个
方法测量电流或电压，像使用一个测距或电压计。
你可能想要一些
信号处理和显示以合理的方式显示放大系数。
当你把这些东西放在一起时，检测电路可以做一个扎实的工作，找出晶体管在不同情况下的放大系数。
在实现检测电路时，必须利用各种电子电源和设计技术。
操作放大器，晶体管，电阻器，电容器可以用于偏导网络和信号测量器的建设。
对
模拟或数字信号处理进行了改进，以便进一步处理和分析测量数据。
电路设计必须考虑到晶体管特性和环境因素的潜在变化，以确保一致
和准确的测量结果。
正是通过在设计和实施过程中仔细考虑这些因素，才能实现可靠有效的晶体管放大系数检测电路。
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图 ２案 例 仿 真 图
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收 稿 日期 ： ２ ０ １ ７ — ０ ６ —０ ２
基金项 目： 天津－ Ｗ ＿ － Ｙ － 大 学中环信息学院青年教 师科 研育苗基金， 基于案例 的电子技 术 实践教 学设备的设计与开发（ Ｋ ＹＬ Ｇ ０ ４ ） 。
作 者简介： 贺艳 （ １ ９ ８ ４ －） ， 女， 山 东蓬 莱 人 ， 本科 ， 讲 师， 研 究方向： 通信技 术。
设计 开发
内部 的程序存储器里的对应编号 的景点信息进行景点语音播报 ， 液 晶同步文字显示 ， 每次景点信息只播放一次 ， 不重复播放 ， 按复位 键
共 由六部分组成 ， 分别为直流稳压 电源、 工作点设置电路 、 Ｉ ／ Ｖ 转换
电路 、 电压 比较 电路 、 译码驱动 电路及Ｌ Ｅ Ｄ 显示构成。 Ｐ ｒ ｏ ｔ（ １ ） 直流稳压 电源 ： 主要 为其 他各部分 电路提供工作 电压 ， 以确
（ ４ ） 电 压 比较电路 ： 可以把转换 电压和样 电压进行 比较 ， 从而得 到 比较结果。 即将Ｖ 信号同时加到具有不 同基准电压的 比较器的输
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图 １分 选 仪 的原 理 框 图 表 １与 的 对 应 值
子 元 器 件 验 证 该 系统 功 能 。 设 计 思路 可 用 于 实 际 实 际 器件 检 测 中， 便 于将 晶 体 管 快 速 高 效 分 类 收 纳 ． 关键词 ： 电流 放 大倍 数 ； 自动 检 测 ； Ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｕ ｓ 仿 真
中图分类号： Ｔ Ｎ７ １ ３
文献 标识 码 ： Ａ
ｌ １ ０ 】 ｌ ｌ
档 化
Ｏ 】 ，
３
保其他 元器 件能够 正常工 作ｆ 。 （ ２ ） 工作点设置 电路 ： 主要提供被测 电流 ， 要测量晶体管的电流
放大系数 ｐ， 必 须给 晶体管 以合适 的静态偏置 ， 若Ｉ 一定 ， 则Ｉ 正 比 于 ｐ， 使晶体管处在线性放大状态 ， 则有Ｉ ＝Ｄ Ｉ ［ ２ 】 。 （ ３ ） Ｉ ／ Ｖ 转换 电路 ： 作为电流转 换为 电压 的元 器件 ， 主要是把共 射极放大 电路 中的电流转化为所需要 的电压 。 要将 晶体管按 Ｄ 值进
０ ０
ｖ ４ ｖ ５ Ｖ ６
（ ） ０ ０ ０ ０ ｆ ） ０ ０ ０ ｌ ０ ０ ０ ０ Ｉ 】
０ ０ ０ ｌ ｌ ｌ
Ｄ ２ Ｄ ３ Ｄ ４ Ｄ ｓ Ｄ ６ Ｄ ７
】 Ｉ Ｉ Ｉ ｌ （ ） 】 １ Ｊ ｌ （ ） ｌ ｌ １ １ ０ ｌ ｌ
Ｏ ０ １ ｌ ｌ 】
０ Ｉ ｌ ｌ ｛ ｌ ｌ ｌ 】 Ｉ ｌ １
ｌ ０ １ ｌ ｌ ｌ
０ ｌ ｌ ｊ ｌ ｌ ｌ ｌ １ ｌ ｌ Ｏ
４
０
注： ０ 代表 输出ＶＯ 高于相对应基 准电压 ； １ 代表输 出ＶＯ低于 相 对应基准 电压 。 行分档 ， 可将晶体管集 电极电流Ｉ Ｃ 转换成相应的 电压Ｖ 输出， Ｖ 的 大 小 正 比于 Ｄ值 。
文章编号： １ ０ ０ ７ ． ９ ４ ｌ ６ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ６ ． ０ ２ ０ １ 一 Ｏ １
１案例 设 计
入端进行 比较 ， 对应某一定Ｖ 值， 则与Ｖ 目 比相对低基准 电压 比较 器输出为低电平 ， 与Ｖ 相 比相对高基 准电压 比较器 输出为高 电平 。 设计一个 简易晶体管放 大倍 数 Ｄ自动 检测分选 电路 ， 该 电路 则 Ｄ值与Ｖ 值对应范 围如表 ｌ 所示 。 能够实现对 三极管 Ｄ值大小 的初步判断 。 用数码管 显示被测 晶体 （ ５ ） 译码驱动电路 ： 将电压 比较电路 比较的结果进行转换进而驱 管的档 次。 共分 五档 ， 其 ｐ值 的范围分别为 ５ ０ －８ ０ ， ８ ０ －１ ２ ０ ， １ ２ ０ － Ｅ Ｄ显示 。 将表 １ 中对应的 电压值分别作 为六 个比较器的基准 电 １ ８ ０ ， １ ８ ０ －２ ７ ０ ， ２ ７ ０ －４ ０ ０ ， 分档编号分别是１ ， ２ ， ３ ， ４ ， ５ 。 当 ｐ超 出４ ０ ０ 动Ｌ 六个 比较器的输出分 别为Ｖ 一 Ｖ ， 将６ 位二进制代码作为译 时二极管能够 报警 。 选用发光二极管模拟分档开关 ， 数码管显示对 压Ｖ ，
可得分段 式译 码器的真值表 ， 如表２ 所示 ， 便可驱 应 分档编号 的同时点亮相应档位 的发光二极管 ， 模拟实 际 自动 检 码器 的输入信号 ， 动数 码管显示 出相应的档次代号 。 ｐ＜ ５ ０和 ｐ ＞４ ０ ０时 ， Ｌ Ｅ Ｄ显示 测后的分档 收纳。 ０ ， Ｂ在各分选 档时 ， Ｌ Ｅ Ｄ分别显示０ — ５ 。 ２原 理 及方 案 设计 （ ６ ） Ｌ Ｅ Ｄ 显 示： 用以显示 不同 ｐ值的分档编号 。 晶体管 电流放大倍数 自动检测分选仪 的原理 框图如 图１ 所 示。 表 ２译 码 电 路 真 值 表
救 字技 术
ｆ与 应 用
设计 开 发
晶体管电流放大倍数 自动检测分选仪的设计与仿真
贺艳 蔡伟超 李晓江 于颜儒 申倩伟
ｆ 天 津理 工 大学 中环信 息学 院， 天津 ３ Ｃ ） ０ ３ ８ ０ ）
摘要： 本文 以晶 体 管 电流 放 大倍 数 自动检 测 分 选仪 为 背景 ， 运 用 模 拟 电路 和 数 字 电路 通ｉ ￣ ＿ Ｐ ｒ ｏ ｔ ｕ ｅ ｓ 软 件 仿 真 并在 面 包板 上 插接 芯 片 及 电