简易β检测电路设计方案 .docx

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1、精品名师归纳总结沈阳航空工业学院课程设计说明书）简易 BJT 检测电路的设计班级 / 学号 6407103-076同学姓名刘畅指导老师孙 克 梅目 录可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1. 概述 12. 方案论证 13.电路工作原理及说明 .23.1 三极管类型判别电路 .23.2 三极管放大倍数 测量电路 .23.3 三极管放大倍数 的测量.23.4 现实电路 .24. 电路性能指标的测试 25. 结论 26. 性价比 2 7课设体会及合理化建议 2 附录元器件清单 3附录整体电路原理图4参考文献 5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结简易 BJT 检测电路的设计摘

2、要： 本试验是为了能够判别出三极管的类型并能检测出的挡位，设计了一个简易双极型晶体管电流放大系数 检测电路。此电路是由三极管类型判别电路，三极管放大倍数测量电路，三极管放大倍数挡位测量电路和显示电路四部分组成。本实验是先利用NPN型和 PNP型三极管的电流流向相反的特性，判别三极管的类型是NPN型仍是 PNP型。测量 只要利用三极管的电流安排特性，将 的测量转化为对三极管电流的测量，同时实现对挡位的手动调剂。接着依据比较器的原理实现八个挡位的测量。最终显示电路发挥自己的功能用发光二极管将测量结果显示出来。关键字： 检测电路。比较器。发光二极管1. 概述电子技术是十九世纪末、二十世纪初开头进展起

3、来的新兴技术，二十世纪进展最快速，应用最广泛，成为近代科学技术进展的一个重要标志。第一代电子产品以电子管为核心。四十岁月末世界上产生了第一只半导体三极管，它以小巧、轻巧、省电、寿命长等特点，很快的被各国应用起来，在很大范畴内取代了电子管。五十岁月末期，世界上显现了第一块集成电路，它把很多晶体管等电子元件集成在一块硅芯片上，使电子产品向更小型化进展。集成电路从小规模集成电路快速进展到大规模集成电路和超大规模集成电路，从而使电子产品向着高效能低消耗、高精度、高稳固、智能化的方向进展。电子设备中的电路都是由基本功能电路构成。此试验要求设计一个简易双极性双管放大倍数 判定电路。该电路能够检测出三极管放

4、大倍数的挡位，同时可以通过手动实现对挡位的转变。设计的电路要求至少能将从 0分为 8 个档位。能够手动调剂 8 个档位值的大小。通过点亮发光二极管指示所在的档位。此试验涉及到很多模拟电子技术的学问象三极管如何判定NPN型仍是 PNP型，如何测量三极管的放大倍数的测量，同时也利用到了比较器的原理，明白了发光二极管的作用以及 Multisim软件仿真等。象这样的 BJT检测电路要求成本尽量最低，在模拟电子试验当中或实际生活当中都能有很大量的应用。可以说是特别的有用。本试验是让 我们更加深刻熟识的把握一些模拟电子的基本学问，让我们对模拟电子这门课程更 加明白并且更加有爱好。2. 方案论证设计一个简易

5、双极性三极管放大倍数判定电路。该电路能够检测出三极管放大倍数的挡位，同时可以通过手动实现对挡位的转变。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结方案一：先利用三极管的电流流向相反的特性通过发光二极管的亮灭来判定出三极管的类型。由于为可变电阻，即可手动调剂 Vc 的值，把 Vc 接入运算放大器的集电极，然后手动调剂 Vc 的值就可手动调剂挡位值，通过运算放大器输出的高低电平，发光二极管产生亮灭，就可以知道值属于哪个挡位。BJT 类型判别电路挡位检测电路挡位指示电路方案一原理框图方案二：此方案是先利用三极管的电流流向相反的特性通过发光二极管的亮灭来判定出三极管的类型。然后接入专用电压比较器，

6、然后手动调剂挡位值，通过专用电压比较器输出与三极管输出电压，就可以知道 值属于哪个挡位。此电路成本高。三极管类型判别电路三极管放大倍数挡位测量电路方案二原理框图通过比较，在这里打算挑选方案一。3. 电路工作原理及说明1. 三极管类型判别电路三极管类型判别电路如图 3所示。由于 NPN型和PNP型三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），就PNP型三极管无法导通，从而发光二极管不亮。因此通过发光二极管的亮和灭，即可判定三极管的类型。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。2. 三极 管放大倍数测量电

7、路三 极 管 放 大 倍 数测 量 电 路 如 图 3所 示 。 当 电 路 接 入NPN型三极管时 图3左图），电路中的电流电压表达式为：1）2）由式1）可以看出，由于为给定电阻，就为定值。再由式 2）可以看出， 通过三极管电流安排关系将转化为，就电压 Vc 将随变化而变化，这就把可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结转化为电压量，便于后面档位的测量。而且由于为可变电阻，即可手动调剂Vc 的值，也就可以手动调剂档位值。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结VCC12VVCC12V可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总

8、结R1300kohmR2Key = a 10K_LIN50%R3300kohmR4Key = a 10K_LIN50%可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Q12N1711Q22N1132A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结LED1LED_blueLED2LED_blue可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 3 三极管类型判别电路和三极管放大倍数 测量电路当电路接入 PNP型三极管时， 图3右图），电路中电流电压表达式为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师

9、归纳总结由式3）和式4）可得：3）4）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5）同理由式 5）可以看出，电压将随 变化而变化，同时也可以通过调剂 档位值。3. 三极管管放大倍数档位测量电路如图4）中运算放大器和 10k电阻部分电路所示，档位测量电路的核心部分是由运算放大器构成的8个比较电路。全部运算放大器的反相输入端连接图 3）中侧 量 电 路 的 输 出 端Vc或 者。而运算放大器的同相输入端通过 8个相同阻值的电阻把电源电压分成八等分， 分别为 12V、10.5V 、9V、7.5V、6V、4.5V、3V 和1.5V。这样通过测量值和标准电压值和标准电压值的比较就可以把 值分入 8

10、个挡位。同时依据比较的结果，假如测量值大雨标准电压值，就输出为低电平。假如测量值小于标准电压值，就输出为高 电平。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4. 显示电路如图4中限流电阻和发光二极管部分电路所示，显示电路是通过8个发光二极管来实现的。通过运算放大器输出高低电平，发光二极管产生亮和灭，这样就清晰的知道值属于哪个挡位，达到了显示的作用。我们要留意的是，运算放大器的输出电流要与发光二极管的驱动电流匹配，假如运算放大器的输出电流过大就要串接限流电阻。假如运算放大器的输出电流过小就要接入晶体管进行电流放大。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结L ED1LED2LED3可

11、编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结R447 0 o hm LE D_ b u eR5L ED_b ueR64 7 0 o hLEm D_ b u e可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4 7 0o h m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结VCC1U1A411VCC1U2 A411VCC1U3A411可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1 2 V32 LM 32 4 J 1 2V 32L M 3 2 4 J12 V 32L M 3 24 J可编辑资料

12、- - - 欢迎下载精品名师归纳总结R11 0 k oh mR21 0 k oh mR310 k o h m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图4三极管放大倍数 挡位测量电路和显示电路4. 电路性能指标的测试通过仔 细的 模拟 仿真 电路，决 定 采纳方 案一。此电路仿真过 程中挑选 了LM324AJ型号的运算放大器， LED 型号的发光二极管和型号为2N1711 的三极管。本试验先依据三极管的电流流向相反这一特性，通过发光二极管的亮灭便可以肯定三极管的类型。接着通过三极管电流安排关系把转换为电压量。并且可通过可变电 阻手动调剂 Vc 的值，也就可以手动调剂挡位值。最终依据运算放

13、大器的反相输入端Vc 的可调值和同相输入端的八个发光二极管的亮灭，就可以知道属于哪个挡位。已知 R=33k, 可测得三极管基极电流=0.0353, 此时滑动变阻器给定值为 2k，依据可算得的数值挡位如下：1. 第一挡位： 030可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结01.05902.1189.882Vc12此时，只有一个运算放大器的同相输入端电压大于反相输入端电压，就在第一档位八个发光二极管中有一个发光二极管亮。2.其次挡位： 30601.0592.1182.1184.2367.764Vc9.882此时，只有两个运算放大器的同相输入端电压大于反相输入端电压，就在其次档位八个发光二极管

14、中有两个发光二极管亮。3.第三挡位： 60902.1183.1774.2366.3545.646Vc7.764此时，有三个运算放大器的同相输入端电压大于反相输入端电压，就在第三档位八个发光二极管中有三个发光二极管亮。4. 第四挡位： 901203.1774.2366.3548.4723.528Vc5.646此时，有四个运算放大器的同相输入端电压大于反相输入端电压，就在第四档位八个发光二极管中有四个发光二极管亮。5.第五挡位： 1202104.2365.2958.47210.591.41Vc3.528可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1B H62 1BH62R61LED21LE D

15、8R2 09.1 kOh m_ 5%2 U20AALM 3 24AJ111.0 k Oh m_ 5%D8 D71B H621 BH6 212VVCC43R71R2 12 U25 1AALM 32 4 AJ111.0 k Oh m_ 5%9.1 kOh m_ 5% D9 D101B H621BH6212VVCCLED2343R81R229.1 kOh m_ 5%2 U29 3AALM 32 4 AJ111. 0k Ohm _ 5%个人资料整理仅限学习使用412VVCCLE D24D12 D111BH62 1 BH62 3R91此时，有五个R23运U262AA2算L M3 24 AJ11放大器1.

16、 0k Ohm _ 5%9.1 kOh m_ 5%D14的同相输入端电压大于反相输入端电压，就在第五档位八LE D262D131 2VVCC1BH6243个发光二极管中有1BH62R241D16 D1 52 U2 64A1 BH62 1 BH62 9.1 kOh m_ 5%五个R111. 0k Ohm _ 5%发光二极管亮。LM 3 2 4AJ11LE D21756.第六挡位： 1501805.2956.35410.5912.708-0.708Vc1.41此时，有六个运算放大器的同相输入端电压大于反相输入端电压，就在第六档位八个发光二极管中有六个发光二极管亮。7.第七挡位： 1802106.3

17、547.41312.70814.826-2.826Vc-0.708此时，有七个运算放大器的同相输入端电压大于反相输入端电压，就在第七档位八个发光二极管中有七个发光二极管亮。8. 第八挡位： 2102407.4138.47214.82616.944-4.944Vc-2.826此时，有八个运算放大器的同相输入端电压大于反相输入端电压，就在第八档位八个发光二极管全部亮。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结VCC 12 VR10431U1 A7 AVCC12 VR3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结D21 B H 6229 1 k O h m _ 5 %D11 B H6 23

18、LM 3 2 4 A J1141 0 k O hm _ 5 %12 VR4 VCCL ED18可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1 2 VVCCR189 1 k O h m _ 5 %12 U1 A8 ALM 3 2 4 A J111 0 k O hm _ 5 %1 2 VLE D19可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结R1D3D4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Ke y = a 10 K_ L NR25% 1 B H 6 2 1 B H6 2431U13 A9 AVCCR5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结30 0 k Oh m _ 5

19、 %Q22 N 1 7 11 D52R199 1 k O hm _ 5 %D61 0 k O hm _ 5 % L ED4LM 3 2 4 A J12 V11VCC4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结L ED81 B H6 2 1 B H6 2R209 1 k O hm _ 5 %D8 D73312 U2 0AALM 3 2 4 A J114R6L ED25 11 0 k O hm _ 5 %12 VVCC可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1 B H6 2 1 B H 6 2R219 1 k O hm _ 5 %1U25A1 A2LM 3 2 4 A J11R71

20、0 k O hm _ 5 % 12 V可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结D9 D1 0L ED2 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1 B H 6 21 B H6 2431VCCR8可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结R2 29 1 k O hm _ 5 %U2A3 A2LM 3 2 4 A J111 0 k O h m _ 5 %12 VLED24可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结D1 2 D1 11 B H 6 2 1 B H6 23R2 329 1 k O hm _ 5 %D1 441U262AAL M 32 4 A J11VCCR

21、91 0 k O h m _ 5 % 1 2 VLED22可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结D16D15D1 31 B H 62R2 41 B H6 2431U2 46AVCCR11可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1 B H6 2 1 B H 629 1 k O hm _ 5 %2L M 32 4 AJ111 0 k O h m _ 5 %LED2175可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结简易双极性三极管放大倍数检测电路的总电路图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5. 结论本试验要求设计一个简易双极性三极管放大倍数判定电路。要求该电路能够

22、利用 三极管的电流流向相反的特性来判定晶体管的类型。可以通过可变电阻，可调剂Vc 的阻值，也就可以手动调剂档位值。通过运算放大器输出的高低电平，发光二极管的亮的个数就可以知道在哪个挡位。想检测出三极管的放大倍数的挡位其实并不困难，本试验考虑到成本和器件我挑选了我们常用的运算放大比较器，像一个不知 道类型的三极管要知道它的类型并不困难了。设计这样的一个电路是很便利对一些 参数的测量，像在本试验当中测量值就变得很简洁了。我们可以通过三极管电流安排关系将转化为 ，这样很简洁就可以算出的理论值，通过二极管的亮灭就可以显示试验结果。该设计用到的运算放大器和发光二极管都是我们日经常用的器件，并且本试验原理

23、简洁易懂，电路图比较对称，易读。从器件挑选到设计整体都考虑器件的常见度与成本。总体看来都遵循性价比原就。6. 性价比本试验所设计的电路，基本上实现了设计技术指标的要求，简洁懂得性能较好，元器件不仅性能好而且价格廉价。一次所设计的电路的性价比较高7. 课设体会及合理化建议通过这一周的课程设计我学到了很多的学问，每天都会接触 Multisim 软件，让我对它更加的明白，同时更加娴熟的有用这个软件。每天为了更好更完善的课程设计，我开头会先看一些书本上的跟本试验有关的学问，我会专心的复习，每天我都会去图书馆查找一些跟运算放大器有关的资料，我信任这些会对期末考试和日后的学习带来很大的帮忙。同时让我明白了

24、一些元器件的作用和特点，我信任这些都会在日后的工作当中起到很大的作用。我也信任这也是我学问宝库里最宝贵的财宝。一周的时间很短暂，在这短短的一周时间内我对模拟电路更加的得心应手，同时对运算放大电路的学问把握的更加牢靠，最重要的是这次课程设计锤炼了自己的才能并且磨练了意志，而这些正是我将来踏入社会所需要的，在高校期间有这样的一个锤炼机会我觉得很好，试验中我遇到了一些麻烦，幸好有老师耐心的指导，随说仍是得靠自己的砖研，但仍是跟老师的指导分不开。在这里要感谢老师。在本次试验中我看到了自己的不足和对学问把握的不牢靠，同时试验过程中意志力也受到了严峻的挑战，但最终仍是克服了，期望以后仍能有更多这样锤炼我们

25、的机会。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结附录 元器件清单D12D13D14D15D16序号编号名称型号数量1Q2三极管2N171112电位器10 k13LED发 光 二 极管LED94LM324AJ运 算 放 大器LM324AJ85R2电阻300k16R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9R11电阻1k87R10R18R19R20电阻9.1k8R21R22R23R248Vcc电源电压12V109D1D2D3D4D5二极管1BH6216D6 D7D8 D9D11可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结附录 II总电路图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结VC

26、C 12 VR10431U1 A7 AVCC12 VR3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结D21 B H 6229 1 k O h m _ 5 %D11 B H6 23LM 3 2 4 A J1141 0 k O hm _ 5 %12 VR4 VCCL ED18可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1 2 VVCCR189 1 k O h m _ 5 %1U12 8AA2LM 3 2 4 A J111 0 k O hm _ 5 % LE D1391 2 V可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结R1D3D4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Ke y

27、 = a 10 K_ L NR25% 1 B H 6 2 1 B H6 2341U1 9AAVCCR5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结30 0 k Oh m _ 5 %Q22 N 1 7 11 D52R199 1 k O hm _ 5 %D61 0 k O hm _ 5 % L ED4LM 3 2 4 A J12 V11VCC4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结L ED81 B H6 2 1 B H6 2R209 1 k O hm _ 5 %D8 D7312 U24 0AALM 3 2 4 A J114R6L ED2 11 0 k O hm _ 5 %12 VVC

28、C可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1 B H6 2 1 B H 6 2R219 1 k O hm _ 5 %31U2A1 A2LM 3 2 4 A J11R71 0 k O hm _ 5 %12 V可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结D9 D1 0L ED2 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1 B H 6 21 B H6 2431VCCR8可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结R2 29 1 k O hm _ 5 %2 U2A3 ALM 3 2 4 A J111 0 k O h m _ 5 %可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总

29、结D1 2 D1 11 B H 6 2 1 B H6 23R2 329 1 k O hm _ 5 %D1 441U2A2AL M 32 4 A J1112 VVCCR91 0 k O h m _ 5 % 1 2 VLED24LED22可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结D16D15D1 31 B H 62R2 41 B H6 2431VCCR11可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1 B H6 2 1 B H 629 1 k O hm _ 5 %2 U21 46AL M 32 4 AJ111 0 k O h m _ 5 %LED2157可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结参考文献1 童诗白，华成英主编者 . 模拟电子技术基础 . M 北京：高等训练出版社， 2006年2 赵淑范、王宪伟主编 .电子技术试验与课程设计 . M 北京：清华高校出版社，2006 年3 孙孝子、邓建国等主编 .电子设计指南 . M 北京：高等训练出版社， 2006 年4孙肖子等编著 . 模拟电子技术基础 .M 西安：西安电子科技高校出版社 ,2001 年5何希才编著 . 常用电子电路应用 365 例.M 北京：电子工业出版社， 2006 年可编辑资料 - - - 欢迎下载