晶體管電流放大倍數(shù)自動檢測分選儀的設(shè)計與仿真

賀艷+蔡偉超+李曉江+于顏儒+申倩偉

摘要：本文以晶體管電流放大倍數(shù)自動檢測分選儀為背景，運用模擬電路和數(shù)字電路通過Protues軟件仿真并在面包板上插接芯片及電子元器件驗證該系統(tǒng)功能。設(shè)計思路可用于實際實際器件檢測中，便于將晶體管快速高效分類收納。

關(guān)鍵詞：電流放大倍數(shù)；自動檢測；Proteus仿真

中圖分類號：TN713 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）06-0201-01

1 案例設(shè)計

設(shè)計一個簡易晶體管放大倍數(shù)β自動檢測分選電路，該電路能夠?qū)崿F(xiàn)對三極管β值大小的初步判斷。用數(shù)碼管顯示被測晶體管的檔次。共分五檔，其β值的范圍分別為50-80，80-120，120-180，180-270，270-400，分檔編號分別是1，2，3，4，5。當(dāng)β超出400時二極管能夠報警。選用發(fā)光二極管模擬分檔開關(guān)，數(shù)碼管顯示對應(yīng)分檔編號的同時點亮相應(yīng)檔位的發(fā)光二極管，模擬實際自動檢測后的分檔收納。

2 原理及方案設(shè)計

晶體管電流放大倍數(shù)自動檢測分選儀的原理框圖如圖1所示。共由六部分組成，分別為直流穩(wěn)壓電源、工作點設(shè)置電路、I/V轉(zhuǎn)換電路、電壓比較電路、譯碼驅(qū)動電路及LED顯示構(gòu)成。Proteus的仿真圖見圖2所示。

（1）直流穩(wěn)壓電源：主要為其他各部分電路提供工作電壓，以確保其他元器件能夠正常工作[1]。

（2）工作點設(shè)置電路：主要提供被測電流，要測量晶體管的電流放大系數(shù)β，必須給晶體管以合適的靜態(tài)偏置，若IB一定，則IC正比于β，使晶體管處在線性放大狀態(tài)，則有IC=βIB[2]。

（3）I/V轉(zhuǎn)換電路：作為電流轉(zhuǎn)換為電壓的元器件，主要是把共射極放大電路中的電流轉(zhuǎn)化為所需要的電壓。要將晶體管按β值進(jìn)行分檔，可將晶體管集電極電流IC轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓VO輸出，VO的大小正比于β值。

（4）電壓比較電路：可以把轉(zhuǎn)換電壓和樣電壓進(jìn)行比較，從而得到比較結(jié)果。即將VO信號同時加到具有不同基準(zhǔn)電壓的比較器的輸入端進(jìn)行比較，對應(yīng)某一定VO值，則與VO相比相對低基準(zhǔn)電壓比較器輸出為低電平，與VO相比相對高基準(zhǔn)電壓比較器輸出為高電平。則β值與VO值對應(yīng)范圍如表1所示。

（5）譯碼驅(qū)動電路：將電壓比較電路比較的結(jié)果進(jìn)行轉(zhuǎn)換進(jìn)而驅(qū)動LED顯示。將表1中對應(yīng)的電壓值分別作為六個比較器的基準(zhǔn)電壓VREF，六個比較器的輸出分別為V1-V6，將6位二進(jìn)制代碼作為譯碼器的輸入信號，可得分段式譯碼器的真值表，如表2所示，便可驅(qū)動數(shù)碼管顯示出相應(yīng)的檔次代號。β<50 和β>400 時，LED顯示0，β在各分選檔時，LED分別顯示0-5。

（6）LED顯示：用以顯示不同β值的分檔編號。

3 結(jié)語

本文從實際生產(chǎn)生活中選取設(shè)計案例，經(jīng)過適當(dāng)?shù)暮喕O(shè)計出晶體管電流放大倍數(shù)自動檢測分選儀，該電路功能可實現(xiàn)、邏輯清晰，也可經(jīng)適當(dāng)調(diào)整提升功能，可作為電子技術(shù)學(xué)習(xí)的典型案例，也可用于實際使用[3]。

參考文獻(xiàn)

[1]康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)：模擬部分（第五版）[M].北京：高等教育出版社，2006.01.

[2]劉淑英.電路與電子學(xué)（第二版）[M].北京：電子工業(yè)出版社，2002.03.

[3]余新平.Proteus仿真軟件在《數(shù)字電子技術(shù)》課程教學(xué)中的應(yīng)用[J]，長江大學(xué)學(xué)報：自科版，2014，（10），124-136.endprint