电子电路实验报告 电子电路实验报告(检测电路的设计与实现).doc
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1、电子电路实验报告电子电路实验报告晶体管放大倍数检测电路的设计与实现 院系:信息与通信工程学院班级: 08119班 姓名: 邓威 学号: 08210565 班号: 15号电子电路实验报告晶体管放大倍数检测电路的设计与实现学院:信息与通信工程学院班级:08119班姓名:邓威学号:08210565(15号)一、摘要。随着电子测量的不断发展,三极管在集成电路中的应用极为广泛,对于三极管的特性也有着不同的需求,由于工艺等个方面的不同,晶体管的放大倍数也有区别。在大学的电路实验中,我们用到了8050和 8550 两类三极管,本实验的目的是实现对这两类晶体管放大倍数的测定。实验电路由三极管类型判别电路、三级
2、管放大倍数档位判断电路(利用电压比较器)、显示电路、报警电路和电源电路五部分构成。旨在通过实验电路大致判断出三极管的型号以及放大倍数的大概范围,分别实现三极管类型判断、档位判断、显示放大倍数、报警提示、电源电路设计等功能。同时通过protel设计软件设计检测电路的PCB project。关键字:放大倍数,档位判断电路,显示电路,报警电路。二、实验目的。1加深对晶体管值意义的理解。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。三、实验原理。简易晶体管放大倍数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。三极
3、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所测三极管的值超出测量范围时,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。四、设计任务要求及原理电路。1.基本要求:设计一个简易晶体管放大倍数检测电路,该电路能够实现对三极管值大小的初步判断。(1)电路能够检测出NPN、PNP三极
4、管的类型。(2)电路能够将NPN型三极管放大倍数分为大于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:(1)电路能够将PNP型三极管放大倍数分为大于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三极管档位的判断可以通过手动或自动切换。(2
5、)PROTEL软件绘制该电路及其电源电路的印制电路版图(PCB)。3.设计思路及总体结构框图。简易双极性三极管放大倍数检测电路由三极管类型判别电路、三级管放大倍数档位判断电路、显示电路、报警电路和电源电路五部分构成。(1)三极管类型判别电路: 利用NPN和PNP型三极管的电流流向反向的特性,判别三极管类型是NPN还是PNP型。(2)三级管放大倍数档位判断电路:利用三极管的电流分配特性,将 的测量转化为对三极管电流的测量,同时实现对档位的手动调节,并利用电压比较器的原理实现档位的判断。(3)显示电路: 利用发光二极管把测量结果显示出来。(4)报警电路: 当被测三极管的值超过250时,进行报警提示
6、。(5)电源电路:利用交流电源()转换为直流电源(),为各模块电路提供直流电源。图1 简易双极性三极管放大倍数检测电路的总体框图总体结构框图:4.分块电路和总体电路的设计。(1)晶体管类型判断电路:图2 三极管类型判别电路和放大倍数测量电路如图2,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,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NP
7、N 型三极管时,电路中的电流电压表达式为:IB=(VCC-VBE-VLED)/R1=(12V-0.7V-VLED)/R1VC=VCC-ICR2=VCC-IBR2由上式可以看出,由于R1 为给定电阻,则IB 为定值。通过三极管电流分配关系将IC 转换为IB,则电压VC 将随 变化而变化,这就把转换为电压量,便于进行不同档位的测量。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式为:IBR2+0.7V=IBR1 VE=VCC-ICR2=12V-IBR2同样,电压VE将随变化而变化,同时也可以通过R2调节档位值。三极管放大
8、倍数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VC或VE;而运算放大器的同相输入端通过电阻对电源电压分压,得到四个标准电压值。这样通过VC或VE的测量值进行比较就可以把值分为四个档位,同时根据比较的结果,如果测量值大于标准电压值,则输出为低电平;如果测量值小于标准电压值,则输出为高电平。参数设计:由实验指导可知由LM358元件的参数表,应设Vcc = 12v,根据晶体管性质可知VBE = 0.7v,又通过翻阅相关资料知VLED = 1.5v,为了防止输出电流过大,在元件箱中选择R1=330k,则IB=(VCC-VBE-VLED)/R1=(1
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