武汉理工大学模电课设三极管放大倍数β值测量电路

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1、烟台南山学院《模拟电子技术》课程设计说明书目录摘要11.电路设计思路22电路功能分析及参数设定32.1微电流源电路32.2转化电路32.3转化电路参数设计42.4电压比较电路：52.5比较电路参数设计63.电路原理图74.仿真85.实物焊接与调试106.心得体会12参考文献13烟台南山学院《模拟电子技术》课程设计说明书摘要三极管放大倍数β值测量电路的功能是利用三极管的电流分配特性，将放大倍数β值的测量转化为对电压的测量，同时实现用发光二极管显示出被测三极管的放大倍数β值。电源电路的功能是为上述所有电路提

2、供直流电源。本晶体管β值测量电路主要由电源电路、I/V转换电路、电压比较电路、放大电路和显示电路（LED）6部分构成。经实际操作，初步实现了简单的晶体管的β值测量。关键字：β值；三极管；实物焊接；放大电路13烟台南山学院《模拟电子技术》课程设计说明书1.电路设计思路通过一系列书籍的查阅以及任务书的要求，可以形成初步的设计思路：设计电路测量晶体管的β值，将晶体管β值转换为其他物理量来进行测量，所以我们在设计电路时把对β值的测量转化为电压的测量。即当IB为定值时，由晶体管电流IC=βIB的关系，通过测量一个

3、电阻两端电压的压降，即U=R*IC,又IB为定值，则U的大小仅由β的大小来确定。因为要求分五段来显示晶体管的β大小（β的值为0～80,80～120，120～160，160～200以及>200），所以对转换后的物理量进行采样，这个时候我们可以先取得五个不同大小的基准电压，然后通过测得的输出电压通过运放来进行比较，从而确定运放的输出，然后运放的输出结果会由发光二极管来显示出来，我们即可以通过亮的二极管的个数来确定β值得范围，这样既可满足任务书的设计要求，实现对β值得初步测量。灯亮盏数（个）β值范围0小于80

4、180～1202120～1603160～2004大于200上表即为预期设计出的电路可以达到的效果。设计的思路框图如下：转换电路显示比较电路基准电压图1设计思路框图13烟台南山学院《模拟电子技术》课程设计说明书2电路功能分析及参数设定电路中T1、T2、R1，R2构成微电流源，然后由于被测三极管T3的特性使电阻R4经过的电流为微电流源产生的电流的β倍，然后由于运放的运用使运放的输出电压为R4两端的压降，再将这个电压与由R9、R10、R11、R12、R13等一系列串联的电阻产生的基准电压通过运放来进行比较后，

5、由输出电压使二极管亮起来，从而达到由β值来控制亮起的二极管的数目，进而通过设定特殊的基准电压，来达到测量β值得目的。此即为电路的大致工作原理，下面这来分块来分析电路各部分的工作原理及作用。2.1微电流源电路在这里我们采用了镜像电流源，此电路是来自于课本，故不作详细介绍。其电路图如图1所示：图2微电流源电路根据电路原理分析得：由此可知：只要确定IO和Re2就能确定IR，由此可以确定电阻R的值。2.2转化电路根据晶体管电流IC=βIB的关系，被测物理量β转换成对电压的测量，利用差动放大电路实现电压双端输出变

6、为电压的单端输出，进而测量β值。差动放大电路原理如图3所示：13烟台南山学院《模拟电子技术》课程设计说明书图3差动放大电路根据理想运放线性工作状态的特性，利用叠加原理可求得当且仅当R1=R2=R3=Rf时，有vo=vi2-vi12.3转化电路参数设计图4转换电路T1与T2为参数相同的PNP三极管。IB的值应在30μA～40μA之间为宜，因为小功率管的β值在Ic＝2～3mA时较大，而在截止与饱和区较小，测量不准确，所以合适的取值才能准确测量。因此，取输出电流Io＝30uA。13烟台南山学院《模拟电子技术》

7、课程设计说明书因为参考电流约为1mA左右，则，由IR=(Vcc-Vbe1)/R即R1=（Vcc-Vbe1）/IR,则有：已知VBE1=0.7V得：R1=4.3K再把R1=4.3K代回，得出=1.35mA，符合要求。再由：已知：VT=26mV得R3=3.0K由于基极电流Io＝30uA，所以为了便于测量，R2应取大一点，这里取R2=20K。考虑到VR4〈5-0.7=4.3V，VR4=Io**R4，得的范围为0—200，即R4大概小于800，这里取R4=510。为了使差动放大电路起到隔离放大的作用，R5—R8

8、应尽量取大一点，这里取R5=R6=R7=R8=30K。综合上述转换电路的电阻值为：R1=4.3K，R2=20K，R3=3.0K，R4=510，R5=R6=R7=R8=30K。2.4电压比较电路：这部分电路是设计电路的核心电路。将转化电路的输出电压同时加到负极加有不同基准电压的运算放大器上，对应某一定值U，只有当所加电压高于基准电压时，运放才会输出高电压加到发光二极管，而剩下的则会输出低电压加到二极管上，此事则可以通过发光二极管灯亮的盏数来判