北京邮电大学电子电路基础实验报告

电子电路基础实验报告

——晶体管β值检测电路的设计

2012211117班2012210482号

信通院17班01号张仁宇一、摘要：

晶体管β值测量电路的功能是利用晶体管的电流分配特性，将放大倍数β值的测量转化为对晶体管电流的测量，同时实现用发光二极管显示出被测晶体管的放大倍数β值。该电路主要由晶体管类型判别电路、β-V转换电路、晶体管放大倍数档位判断电路、显示电路、报警电路及电源电路六个基本部分组成。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。

二、关键字：

β值；晶体管；档位判断；闪烁报警

三、实验目的

1、加深对晶体管β值意义的理解

2、了解掌握电压比较器的实际使用

3、了解发光二极管的使用

4、提高电子电路综合设计能力

四、设计任务要求

1、基本要求

设计一个简易的晶体管放大倍数β值检测电路，该电路能够实现对放大倍数β值大小的初步测定

1）电路能够测出NPN,PNP三极管的类型

2）电路能将NPN晶体管的β值分别为大于250，大于200小于250，大于150小于200和小于150共四个档位进行判断

3）用发光二极管指示被测三极管的放大倍数β值在哪一个档位

4）在电路中可以用手动调节四个档位值得具体大小

5）当β值大于250时可以光闪报警

2、扩展要求

1）电路能将PNP晶体管的β值分别为大于250，大于200小于250，大于150小于200和小于150共四个档位进行判断在电路中可以用手动调节四个档位值得具体大小。

2）NPN,PNP三极管β值的档位的判断可以通过手动或自动切换

3）用PROTEL软件绘制该电路及其电源电路的印制电路版图。五、设计思路与总体结构框图

晶体管类型判别电路β-V转

换电路

放大倍数档

位判断电路

显示

电路

报警

电路

电源电路

三极管类型判别电路的功能是利用NPN 型和PNP 型三极管的电流流向相反的特性判别晶体管的类型。β-V 转换电路的功能是利用三极管的电流分配特性，将β值的测量转化为对三极管电流的测量，进而转换为电压量，同时实现对档位的手动调节。三极管放大倍数档位判断电路利用电压比较器的原理，实现档位的判断。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所测三极管的β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提供直流电源。

六、分块电路和总体电路设计

1、晶体管类型判别电路

mA k V V V R 31300/)1.27.012(/V -V -V I 1LED BE CC B ≈Ω--≈=）（

由于其中

对于NPN 管，)(V R I -V V 2CC C C CC C P B R R I +-==β 对于PNP 管，)(V 2P B C C C R R I R I +==β

如需设计用同一β-V 转换电路可测量不同类型PNP 管的β值，则需要使上述两式中的V C 取相同值，因此三个电压标准值的中间一个应该取电源电压的一半即6V 。且由于PNP 管集电极电压值与β值成正比，而标准β值为150、200、250（3：4：5），所以可确定分压电路所得的三个标准电压值为4.5V 、6V 、7.5V 。标准R P 值为500Ω。

2、β-V 转换电路

当分压电阻值取33k Ω、11k Ω、11k Ω、33k Ω时，即3：1：1：3时，则可满足对于晶体管类型判别电路的要求。与LED 串联的电阻取1k

Ω即可。

3、报警电路

报警频率121)2/(44.1f C R R +=约为16Hz

占空比)2/()R R (D 2121R R ++=约为0.69

4、整体电路

七、功能实现

1、当电路接为NPN管类型检测电路时，如接NPN管则判别类型的LED灯亮起，接PNP管则LED不亮；反之接为PNP管类型检测电路时，接NPN管灯不亮，接NPN管灯亮。因此此LED的亮灭即可指示后续电路是否正常工作。

2、对于NPN管及电路，当手动调节电位器时，随着电位器接入阻值的增大，V C减小，档位判断的4个LED灯由低档位至高档位依次点亮熄灭。

3、当第四个档位的LED亮时同时伴随着报警LED的闪烁（人眼可识别）。

4、将电位器的接入阻值调为500Ω时，接入不同的NPN型三极管，可以根据不同指示灯亮来判断其β值的范围。

5、只对三极管类型判别电路进行小幅改变，使之接为PNP型，在不改变后续电路的前提下取其集电极电压即可对PNP管的β值进行测量，并通过改变电位器的接入阻值使得四个档位的LED灯依次点亮熄灭。

6、将电位器的接入阻值调为500Ω时，接入不同的PNP型三极管，可以根据不同指示灯亮来判断其β值的范围。

八、问题分析

本实验中，我并没有采用提供的7V稳压二极管，原因是如果在三极管类型判别电路中加入稳压管，则不能保证对于NPN型和PNP 型的档位标准电压相同，因而舍去。

九、所用元器件及测量仪表

数字万用表、稳压电源、集成运算放大器LM358、NE555定时器、发光二极管、电位器、NPN型及PNP型三极管、电阻电容。十、参考文献

《电子测量与电子电路实验》科学出版社

十一、实验总结

通过对于指定功能电路的设计，我们既更加清楚地了解了相关的理论知识，又提高了电路综合设计的能力，其中包括创意设计的能力、查阅相关资料的能力、实际动手操作的能力、发现问题解决问题的能力，这种综合能力的提升不是理论课或者老师手把手教着的实验课就能带给我们的。这种由自己选题设计的实验不仅仅可以锻炼我们严谨