晶體放大倍數(shù)檢測(cè)電路

1、晶體管放大倍數(shù)檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)一、 摘要：三極管根據(jù)不同的連接方法可以構(gòu)成電壓、電流、功率等放大電路，并且不同的三極管有不同的放大能力，一般三極管分為PNP和NPN兩種類型。三極管放大倍數(shù)檢測(cè)電路是用以判別三極管類型并予以檢測(cè)放大倍數(shù)的檢測(cè)電路。其首先是利用三極管NPN和PNP電流流向相反判斷三極管類型，再利用三極管的電流分配特性，將的測(cè)量轉(zhuǎn)化為對(duì)三極管電流的測(cè)量，再通過電阻轉(zhuǎn)換稱電壓信號(hào)的測(cè)量，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)檔位的手動(dòng)調(diào)節(jié)，并利用比較器的原理，實(shí)現(xiàn)檔位的判斷。關(guān)鍵詞：類型判別 電壓比較器 檔位檢測(cè)二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)任務(wù)要求：1. 基本要求：設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易晶體管放大倍數(shù)檢測(cè)電路，該電路能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)三極管

2、值大小的初步判斷。系統(tǒng)電源DC12V。1 電路能夠檢測(cè)出NPN、PNP三極管的類型2 電路能夠?qū)PN型三極管放大倍數(shù)分為大于250、200250、150200、小于150共四個(gè)檔位進(jìn)行判斷3 用發(fā)光二極管來指示被測(cè)三極管的值屬于哪一個(gè)檔位4 在電路中可以手動(dòng)調(diào)節(jié)四個(gè)檔位值的具體大小5 當(dāng)值超出250時(shí)能夠光閃報(bào)警2. 提高要求：1 電路能夠?qū)NP型三極管放大倍數(shù)分為大于250、200250、150200、小于150共四個(gè)檔位進(jìn)行判斷，并且能夠手動(dòng)調(diào)節(jié)四個(gè)檔位值的具體大小2 NPN、PNP三極管檔位的判斷可以通過手動(dòng)或自動(dòng)切換。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路及總體結(jié)構(gòu)：由實(shí)驗(yàn)任務(wù)要求里的判別和檢測(cè)三極管放

3、大倍數(shù)，將該系統(tǒng)分成三大模塊設(shè)計(jì)，分別為類型判別電路、檔位檢測(cè)顯示電路、報(bào)警電路，結(jié)構(gòu)圖如圖所示：三極管類型判別電路 報(bào)警電路三極管放大倍數(shù)檔位判別顯示電路電源電路 四、所用元器件以及所用的儀表清單：所用元器件：測(cè)試儀表：此實(shí)驗(yàn)中NPN管采用的是8050，PNP管采用的是8550，發(fā)光二極管可供選擇有紅、黃、綠三種顏色。查得這兩中三極管及發(fā)光二極管的工作特性如下：三極管S8550 (500mA) SOT-23 3000PCS/卷 ，S8050 (500mA) SOT-23 3000PCS/卷 S8550 (800mA) SOT-23 3000PCS/卷 ，S8050 (800mA) SOT-2

4、3 3000PCS/卷 SS8550 (1.5A) SOT-23 3000PCS/卷 ，SS8050 (1.5A) SOT-23 3000PCS/卷其中8050和8550放大倍數(shù)在100350左右，一般不超過400，耐壓30V。 發(fā)光二極管超亮發(fā)光二極管主要有三種顏色，三種發(fā)光二極管的壓降都不相同，具體壓降參考值如下： 紅色發(fā)光二極管的壓降為2.0-2.2V 黃色發(fā)光二極管的壓降為1.82.0V 綠色發(fā)光二極管的壓降為3.03.2V 正常發(fā)光時(shí)的額定電流約為20mA。 LM358芯片其原理圖如下：LM358內(nèi)部包括有兩個(gè)獨(dú)立的、高增益、內(nèi)部頻率補(bǔ)償?shù)碾p運(yùn)算放大器，適合于電源電壓范圍很寬的單電源

5、使用，也適用于雙電源工作模式，在推薦的工作條件下，電源電流與電源電壓無關(guān)。它的使用范圍包括傳感放大器、直流增益模塊和其他所有可用單電源供電的使用運(yùn)算放大器的場(chǎng)合。芯片在電路中的應(yīng)用：芯片的管腳1、2、3在電路中構(gòu)成一個(gè)前置放大器其中1管腳為輸出，2、3管腳為輸入管腳（2為負(fù)，3為正）；芯片的第4和第8管腳為電壓輸入管腳在本電路中具體應(yīng)用是分別輸入-12V和+12V電壓；而芯片的5、6、7三個(gè)管腳又夠成了一個(gè)放大電路其中第7管腳為輸出腳，第5和6第管腳為輸入管腳（6為負(fù)，5為正）；雖然兩個(gè)放大器都集中在一塊芯片上，但構(gòu)成兩個(gè)放大器的管腳之間又是相互獨(dú)立的。 NE555芯片555 定時(shí)器是模擬 數(shù)

6、字混合式集成電路，利用它可以方便地構(gòu)成脈沖產(chǎn)生、整形電路和定時(shí)、延時(shí)電路。具有功能強(qiáng)，使用靈活、方便等優(yōu)點(diǎn)，在數(shù)字設(shè)備、工業(yè)控制、家用電器、電子玩具等許多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。555 定時(shí)器的電路結(jié)構(gòu)及其功能 下圖為 555 定時(shí)器的內(nèi)部邏輯電路和外引腳圖，從結(jié)構(gòu)上看， 555 電路由 2 個(gè)比較器、 1 個(gè)基本 RS 觸發(fā)器、 1 個(gè)反相緩沖器、 1 個(gè)集電極開路的放電晶體管和 3 個(gè) 5k 電阻組成分壓器組成。 其內(nèi)部電路如下：1. 模擬功能部件 電阻分壓器 Vcc經(jīng) 3 個(gè) 5K 電阻分壓后提供基準(zhǔn)電壓： 當(dāng)不外接固定電壓 Vcc時(shí)，UR1=2/3Vcc ，UR2=1/3Vcc 。 當(dāng)

7、外接固定電壓 Vcc時(shí)，UR1=Vcc ，UR2=1/2Vcc 。 壓比較器 C1和C2 比較器 C1:TH （閾值輸入端）基準(zhǔn)電壓UR1時(shí)，輸出UC1=0 ，否則為 1 比較器C2:/RT（觸發(fā)輸入端）基準(zhǔn)電壓UR2時(shí)，輸出 UC2=0，否則為 1 電極開路的放電管 V 輸出 UC1=0時(shí)，V導(dǎo)通，輸出UC2=0 時(shí)， V截止。 相當(dāng)于一個(gè)受控電子開關(guān)。 2.邏輯功能部件 G1 和G2 組成基本 RS 觸發(fā)器 :輸入低電平有效觸發(fā) 2 輸出緩沖級(jí) 3 /RD為直接置 0 端3 、邏輯功能555 各端的功能見下表 TH /RDOUT DIS 0 0 導(dǎo)通 2/3V CC 1/3V CC 1 0

8、 導(dǎo)通 2/3V CC 1/3V CC 1 保持 保持 1/3V CC 1 1 截止 將 555 定時(shí)器外接一些電阻、電容和其他器件就可以組成多種電路。用 555 定時(shí)器可方便地組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、多諧振蕩器和施密特觸發(fā)器，并可組成各方面的應(yīng)用電路。 其外引腳圖如下：各引腳的功能：1號(hào)引腳接地端，電路正常工作時(shí)，該引腳接地。2號(hào)引腳低觸發(fā)端，是比較器A2的同向輸入端。3號(hào)引腳輸出端，電路產(chǎn)生或者變換的波形從這里輸出。4號(hào)引腳復(fù)位輸入端，不管其它輸出端的狀態(tài)怎么樣，只要在這個(gè)引腳上輸入低電平，輸出就立即被置為低電平。5號(hào)引腳電壓控制端，該引腳外接一個(gè)參考電源，可以改變比較器A1、A2的參考電壓。6

9、號(hào)引腳高觸發(fā)端，是比較器A1的反向輸入端。7號(hào)引腳放電端，也可以用作集電極開路輸出端。8號(hào)引腳電源輸入端，電路正常工作時(shí)，該引腳接正電源。若將NE555連接成多諧振蕩器時(shí)，其引腳連接方式及輸出波形如下圖：五、分塊設(shè)計(jì)各模塊并最后統(tǒng)一：、三極管類型判別電路的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)此電路是根據(jù)NPN型和PNP型三極管的電流流向相反，也即正常工作時(shí)CBE極的電位高低不同來判別，并通過發(fā)光二極管來顯示判別結(jié)果。規(guī)定一個(gè)連接方式，從上到下分別為CBE極，通過發(fā)光二極管的亮（此時(shí)三極管為NPN型）和滅（這時(shí)三極管為PNP型）來判別三極管的類型。三極管的基本放大電路連接方式一般有共射、共集以及共基三種基本放大電路，而滿

10、足以上條件的連接方式只有共集放大電路，所以具體模塊設(shè)計(jì)電路圖如下： PROTEL繪制的原理圖此判別電路的工作原理為：當(dāng)三極管從上至下都以CBE方式接入時(shí)，NPN發(fā)射極正偏，集電極反偏，可以正常工作，發(fā)光二極管亮；而PNP則為發(fā)射極反偏，集電極正偏，無法正常工作，發(fā)光二極管滅，以此判別接入的三極管是NPN還是PNP型。此模塊電路各參數(shù)的設(shè)計(jì)：如果只考慮電路的判別功能而忽略對(duì)下一級(jí)電路的影響，電路中各參數(shù)所需要滿足的要求只需要接入NPN時(shí)三極管能正常工作，并且滿足三極管放大倍數(shù)從小于150到大于250時(shí)（為電路安全取400倍做計(jì)算參考）電路能夠安全地工作即可（主要是滿足發(fā)光二極管的額定工作電流以及

11、三極管要工作在放大區(qū)）。 首先設(shè)定基極電流，由判別電路圖及三極管工作特性可知，三極管按此電路工作時(shí)基極電流IB=(VCC-VBE- VLED)/RB,其中VCC=12V, VBE取0.7V, VLED取2.1V。再由發(fā)光二極管額定工作電流的限定可得出不等式IB=（12-0.7-2.1）/R120mAR1*9.2/20mAR1184k IB50uA 為計(jì)算方便取安全基極電流IB=40uA 此時(shí)可確定RB=230 k由VLED取0.7V對(duì)照發(fā)光二極管參數(shù)可知在該電路中選用紅色發(fā)光二極管。為使三極管工作在放大區(qū)，不在飽和狀態(tài)下工作，RC上的壓降RCmaxIB12-2.1-0.7RC920，取RC=5

12、00備用。為使RC可以靈活調(diào)節(jié)，在RC上串聯(lián)一個(gè)1K的電位器備用。（為后一級(jí)檔位調(diào)節(jié)做前提）至此，三極管類型判別電路及參數(shù)設(shè)計(jì)完畢。參數(shù)為RB=230 kRC=500，發(fā)光二極管用紅色，電路圖如上圖。 、檔位檢測(cè)顯示電路的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)檔位檢測(cè)電路主要由不同三極管的放大倍數(shù)不同導(dǎo)致放大電流不同，從而通過電阻將改變的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)的變化輸出，再通過電壓比較器實(shí)現(xiàn)電壓信號(hào)的比較檢測(cè)輸出。 具體原理如下，在檢測(cè)電路電路中，如果接入NPN型三極管，則三極管正常工作，其中基極電流由上一級(jí)電路討論確定為IB=40uA，則三極管集電極電壓通過RC的降壓而變?yōu)閂C=Vcc-ICRc=VCC-IBRC=12

13、-*0.04*0.5=12-0.02由上式可以看出，由于IB為定值，通過三極管電流分配關(guān)系將IC轉(zhuǎn)換為IB，再通過RC的降壓將電流改變信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓改變信號(hào)，電壓VC將隨變化而變化，從而將轉(zhuǎn)換為電壓量，便于進(jìn)行檔位的測(cè)量。由于需要檢測(cè)的檔位分為大于250、200250、150200、小于150四個(gè)檔位，這就需要檢測(cè)三個(gè)電壓改變量，分別為150倍時(shí)，200倍時(shí)和250倍時(shí)VC的臨界電壓，故只需要三個(gè)比較器加四個(gè)發(fā)光二極管即可完成指標(biāo)。電壓比較器是利用LM358中的集成雙運(yùn)放實(shí)現(xiàn)，其工作原理是在運(yùn)放的同相輸入端(輸入端，其輸出電壓與此端電壓同相）或異相輸入端（輸入端，其輸出電壓與此端電壓反向）接一

14、固定的參考電壓，當(dāng)作參考電壓（門電壓）。當(dāng)另一個(gè)輸入端的輸入電壓小于參考電壓時(shí)，輸出以參考電壓一端為準(zhǔn)，當(dāng)輸入電壓大于參考電壓時(shí)，輸出跳變?yōu)橐粤硪欢溯斎霝闇?zhǔn)，從而構(gòu)成電壓比較器，通過檢測(cè)輸出電壓反向與否可以判別另一端輸入與參考電壓的大小。利用這種特性，就可以通過在三個(gè)運(yùn)放的一個(gè)輸入端（本實(shí)驗(yàn)用的是輸入端）接入不同的參考電壓（三個(gè)VC的臨界電壓），再通過檢測(cè)哪一個(gè)運(yùn)放的輸出端反向（通過發(fā)光二極管來直接表現(xiàn)）來判別VC的大小范圍，從而判別三極管放大倍數(shù)的范圍。具體實(shí)現(xiàn)此功能的設(shè)計(jì)電路如下：PROTEL繪制的原理圖此檔位顯示電路的工作原理為：利用電壓比較器電壓比較特性在三個(gè)運(yùn)放的正輸入端接入需要的三

15、個(gè)參考電壓VC1、VC2、VC3（從大到小排列），然后三個(gè)反向輸入端連在一起接入待測(cè)電壓，當(dāng)待測(cè)電壓大于哪個(gè)運(yùn)放的參考電壓時(shí)，此運(yùn)放輸出為低電位反向，而小于哪個(gè)運(yùn)放的參考電壓時(shí)，此運(yùn)放輸出為同相高電位。如假設(shè)輸入電壓大于VC1(最上面那個(gè)運(yùn)放的參考電壓)時(shí)，三個(gè)運(yùn)放都輸出低電位，此時(shí)只有第一個(gè)發(fā)光二極管亮。而當(dāng)輸入電壓介于VC1、VC2之間時(shí)，第一個(gè)運(yùn)放輸出同相高電位，其它運(yùn)放輸出低電位反向，此時(shí)只有第二個(gè)發(fā)光二極管亮所以，此電路可根據(jù)輸出級(jí)發(fā)光二極管的亮情況判別輸入的電壓值大小，從而判別三極管的放大檔位。此模塊電路各參數(shù)的設(shè)計(jì)： 首先判別第級(jí)判別電路的各設(shè)計(jì)參數(shù)是否滿足下一級(jí)檢測(cè)電路的需要。

16、由上面的討論可得出VC的三個(gè)臨界電壓：VC=Vcc-ICRc=VCC-IBRC=12-*0.04*0.5=12-0.02=150時(shí) VC=9V =200時(shí) VC=8V =250時(shí) VC=7V這時(shí)可將如原理圖由中上至下的三個(gè)運(yùn)放接的參考電壓分別來接9V、8V、7V即可通過輸出端的發(fā)光二極管哪一個(gè)亮來判別三極管的放大檔位。所以第級(jí)判別電路的各設(shè)計(jì)參數(shù)滿足后一級(jí)要求。而運(yùn)放的參考電壓可以由電阻的分壓獲得，由于供電的直流總電壓為12V，根據(jù)各運(yùn)放的參考電壓很容易便可得出圖中的R1:R2:R3:R4=3:1:1:7為使這四個(gè)電阻中的電流取合適值，取R1=6K R2=2K R3=2K R4=7K至此，運(yùn)放

17、輸入級(jí)電阻設(shè)計(jì)完畢。而與四個(gè)發(fā)光二極管串聯(lián)的限流電阻只需要滿足(VCC-4VLED)/4RX20mA即可。取RX=2K根據(jù)放大倍數(shù)與VC的反向變化關(guān)系（即時(shí)VC），電路圖中從上至下四個(gè)發(fā)光二極管發(fā)光時(shí)所代表的檔位分別為150以下、150200、200250以及250以上。至此，此模塊設(shè)計(jì)完畢。、報(bào)警電路的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)此電路主要是用于檢測(cè)判別大于250檔位時(shí)的那個(gè)運(yùn)放輸出的高電位，當(dāng)此運(yùn)放輸出高電位時(shí)，三極管的放大倍數(shù)已經(jīng)超過250，此時(shí)報(bào)警電路要有所報(bào)警。報(bào)警電路主要是由NE555集成電路構(gòu)成的震蕩信號(hào)產(chǎn)生電路構(gòu)成。將判別大于250的那一級(jí)運(yùn)放的輸出端作為NE555集成電路的供電電源，可控制NE

18、555集成電路的輸出端輸出高低電平變化的振蕩信號(hào)，以此控制發(fā)光二極管呈現(xiàn)閃爍狀態(tài)，進(jìn)行光閃爍報(bào)警。由以上NE555資料可知此報(bào)警電路電路圖如下（由于軟件中無NE555故用LM555CN替代）：PROTEL繪制的原理圖此電路工作原理為：輸入端未檢測(cè)到高電位時(shí)，振蕩電路不工作，電路不產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，一旦檢測(cè)到高電位，電路開始工作，通過產(chǎn)生振蕩信號(hào)控制發(fā)光二極管閃爍進(jìn)行報(bào)警。此模塊電路各參數(shù)的設(shè)計(jì)： 由NE555的構(gòu)成原理及資料可知NE555構(gòu)成多諧振蕩器時(shí)，其周期為充電:TW1=(R1+R2)Cln2 放電：TW2=R2Cln2總周期：T=(R1+2R2)Cln2 頻率f=1/(R1+2R2)Cln

19、2 且R1+R215K為使閃爍肉眼能較輕易辨別，不妨令f10Hz（R1+2R2)C1.443s 且令占空比為50%R2/(R1+R2)=50%R1=R2所以可取R1=R2=4.3K C=33uF此時(shí)f=3.4Hz 滿足要求濾波電容C1取0.01uF即可。至此，報(bào)警電路設(shè)計(jì)完畢。將三個(gè)模塊連接起來即可得到整個(gè)晶體管放大倍數(shù)檢測(cè)電路，如下圖所示：PROTEL繪制的原理圖提高題的設(shè)計(jì)：對(duì)于提高題，根據(jù)要求共設(shè)計(jì)了四種方案：方案一：利用原基礎(chǔ)題里的電路結(jié)構(gòu)，只改變PNP的接入方式，從上至下依次為EBC，以及整個(gè)電路各電阻的阻值來實(shí)現(xiàn)，這時(shí)，檔位檢測(cè)的轉(zhuǎn)換電壓為E極的輸出電壓。此時(shí)可得到級(jí)電路中的電流電

20、壓表達(dá)式： IBRE+0.7V=IBRB VE=VCC-ICRE=12V-IBRE可得到：IB1=0.7/(RB-1RE) IB2=0.7/(RB-2RE) IB3=0.7/(RB-3RE)不妨令1=250 2=200 3=150由以上計(jì)算公式可以看出，只要取合適的R1和R2的倍數(shù)關(guān)系，就能得到合適的IBR2值，從而得到合適的VE值。由基極電流計(jì)算公式可以看出RB/RE250且250 IB1=0.7*250/(RB-250RE)20mA從而得到RB8.75+250RE為了電路能安全正常地工作，試取RB=300RE RB=300K RE=1K由此可得到IB1、IB2、IB3分別為14uA、7uA

21、、4.7uA代入式可得三個(gè)臨界電壓分別為8.5V、10.6V、11.295V這時(shí)可改變檔位檢測(cè)電路的電阻比值從而改變?nèi)齻€(gè)參考電壓為8.5V、10.6V、11.295V即可，其它電路及電阻都不必變。這種設(shè)計(jì)方案雖然總電路結(jié)構(gòu)沒有變化，但是需要改變的電阻太多，各模塊的通用性比較差，而且對(duì)于精度的要求也有所提高（像參考電壓11.295V），導(dǎo)致對(duì)實(shí)現(xiàn)提高要求里的能實(shí)現(xiàn)NPN和PNP檔位檢測(cè)的手動(dòng)切換不能很好地轉(zhuǎn)換，故此方案擱置備用。方案二：針對(duì)方案一中各模塊的通用性比較差而改進(jìn)設(shè)計(jì)的方案二，其電路結(jié)構(gòu)與方案一相同，但是比起方案一，方案二基于基礎(chǔ)題電路而且不用改變?nèi)魏坞娮枳柚?，只需要在反向接入PNP時(shí)

22、附加一電壓轉(zhuǎn)換電路即可。此方案關(guān)鍵在于找到接入NPN時(shí)的VC與接入PNP時(shí)的VE的大小轉(zhuǎn)換關(guān)系。觀察基礎(chǔ)題里NPN的電流電壓表達(dá)式VC=Vcc-ICRc=VCC-IBRC=12V-0.02和PNP的電流電壓表達(dá)式IBRE+0.7V=IBRB VE=VCC-ICRE=12V-IBREVE=VCC-ICRE=12V-IBRE=12V-0.7/(RB-RE)=12V-0.7/(230-0.5）由式消去可得到關(guān)系式VE=12V-7(12-VC)/23-5(12-VC)由此式可以看出雖然可以得到VC和VE的關(guān)系，但是電壓轉(zhuǎn)換電路相當(dāng)麻煩，需要對(duì)數(shù)電路加微分電路才能得到倒數(shù)電壓，不但電路搭起來麻煩，而且影

23、響精度。故此方案雖然模塊通用性強(qiáng)且思路較清晰直觀，但是實(shí)際操作的可行性不大。故也擱置備用。方案三：經(jīng)過前兩種方案的設(shè)計(jì)，意識(shí)到第級(jí)電路采用基礎(chǔ)題相同的電路結(jié)構(gòu)使整個(gè)提高題的設(shè)計(jì)難度很高。故設(shè)計(jì)方案三時(shí)從改變級(jí)電路結(jié)構(gòu)思路入手設(shè)計(jì)?？紤]到PNP接入電路時(shí)是發(fā)射極接高電位，與NPN電路具有一定的對(duì)稱性，故改變級(jí)電路結(jié)構(gòu)，將RB對(duì)稱地與PNP集電極一起接地，但是這么做導(dǎo)致Rc上的壓降剛好和基礎(chǔ)電路里的RC等效，故要輸出電壓必須加一減法電路將Rc上的電壓轉(zhuǎn)換成VCC-VRC再輸出，從而將級(jí)電路改成如下電路：方案四：這中方案是在方案三的基礎(chǔ)上改進(jìn)而來， 考慮到如果將方案三中集電極電阻移到發(fā)射極去，并通過

24、改變燈的顏色（改變壓降）彌補(bǔ)這樣改變對(duì)基極電流的影響，就能去掉多余的減法電路從而直接輸出電壓。所得到的電路如下：PROTEL繪制的原理圖在此電路中，可得到此電路電流電壓表達(dá)式為IB=(VCC-0.7-VLED)/（RB+RE） VE=VCC-IEREVCC-IBRE與基礎(chǔ)題里的電流電壓表達(dá)式對(duì)比可知只要基極電流、RB相等且RC=RE，此電路輸出特性與基礎(chǔ)題完全相同。這樣，后兩個(gè)模塊可完全通用，且不用改變?nèi)魏坞娮璧淖柚?，只需要改變連接方式即可。條件RB相等且RC=RE只需要改變RB的連接方式即可實(shí)現(xiàn)（不用改變阻值）。而要保證基極電流相等，即(VCC-0.7-VLED)/（RB+RE）=40uAV

25、LED=1.9V故只需要將紅燈換成壓降較低的黃燈即可。% 至此，電路設(shè)計(jì)完畢六、電路所實(shí)現(xiàn)的功能以及電路測(cè)試（電路用的是方案三）總電路所實(shí)現(xiàn)的功能：能實(shí)現(xiàn)對(duì)三極管類型的判別以及能對(duì)NPN和PNP三極管放大倍數(shù)進(jìn)行150以下、150200、200250、250以上的檢測(cè)，并可手動(dòng)調(diào)節(jié)檔位大?。ㄍㄟ^調(diào)節(jié)RC實(shí)現(xiàn)檔位）。粗略檢測(cè)圖如下（這下圖中從上至下四個(gè)圖所顯示的檔位分別為150以下、150200、200250、250以上）：NPNPNP下面是對(duì)電路的精確測(cè)試：首先分模塊測(cè)試，最終綜合測(cè)試模塊測(cè)試1.對(duì)級(jí)電路的測(cè)試（分為兩方面測(cè)試：判別以及對(duì)輸出電壓是否滿足后一級(jí)檔位判別電路的測(cè)試）對(duì)判別的測(cè)試：

26、搭好電路，接通電源，將兩個(gè)三極管8050（NPN）和8550(PNP)按從上至下CBE順序分別接入。結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩種三極管CBE接入時(shí)發(fā)光二極管都亮，而將它們都按EBC反向接入時(shí)NPN亮而PNP不亮，出現(xiàn)反向能判別反而正向不能判別的現(xiàn)象。如果改變電阻值降低基極電流可以使正向接入PNP時(shí)發(fā)光二極管不亮，而對(duì)NPN沒什么影響，但是顯然這不是本質(zhì)解決方法。后來經(jīng)查資料得知NPN本身特性就是正反接都能工作，只是放大倍數(shù)不同，而對(duì)于PNP由于制作工藝不同，導(dǎo)致管腳的CBE分布不同，從而導(dǎo)致以上問題的產(chǎn)生。后經(jīng)換個(gè)管腳工藝跟NPN一樣的8550正常完成判別測(cè)試。對(duì)三極管工作情況以及輸出電壓的測(cè)試：首先用萬用表

27、測(cè)試NPN三極管8050的放大倍數(shù)并標(biāo)記好，準(zhǔn)備好放大倍數(shù)為150、200、250的8050和8550各一組。將這三種放大倍數(shù)的三極管分別接入對(duì)應(yīng)電路，每一個(gè)三極管接入后用萬用表分別測(cè)發(fā)光二極管兩端的壓降以及RC（NPN）、RE(PNP)兩端電壓并記錄，以此檢測(cè)輸出電壓是否滿足后一級(jí)要求。所得數(shù)據(jù)如下：由測(cè)試數(shù)據(jù)可以看出，三極管處于放大區(qū)。由于實(shí)驗(yàn)條件影響，電阻精度，三極管放大倍數(shù)精度以及萬能表內(nèi)阻的影響，測(cè)得的輸出電壓和理論值有微小差距（如表可看出150、200、250分別相差0.03V、0.04V、0.06V）。就算假設(shè)儀器以及原件精度都精確且后以及判別電路的參考電壓也恰好是9V、8V、7

28、V，此電路對(duì)于150、200、250的放大倍數(shù)判別誤差也分別只有+0.03/(0.5*0.04)、+0.04/(0.5*0.04)、+0.06/0.5*0.04)，即誤差分別為+1.5、+2、+3（+號(hào)的意思是在后一級(jí)測(cè)得的檔位偏大）。一般根據(jù)三極管的制作工藝（放大倍數(shù)之間的間隔一般大于10），這些誤差幾乎可以忽略，只是在判別放大倍數(shù)剛好是臨界值時(shí)會(huì)出現(xiàn)不同的檔位現(xiàn)象。但是此實(shí)驗(yàn)中沒有要求判別臨界值，所以就算有這些誤差，對(duì)實(shí)驗(yàn)也沒有影響。對(duì)于提高題里的PNP也是如此，而且從數(shù)據(jù)里可以看出PNP的正誤差更小，這是由于RE是發(fā)射極，其放大倍數(shù)本來就是+1，理論上就該比這種情況下的NPN誤差小。所以

29、可以判定測(cè)得的數(shù)據(jù)正常，級(jí)電路正常。 2.對(duì)級(jí)電路的測(cè)試： 將級(jí)電路接好并接通電源，先不將級(jí)電路接入，而是直接在級(jí)電路輸入端接入電壓，改變電壓大小觀察發(fā)光二極管的亮滅情況，并同時(shí)監(jiān)測(cè)輸入電壓大小，在四個(gè)發(fā)光二極管分別亮滅跳變時(shí)記錄此時(shí)的輸入電壓，以此檢測(cè)參考電壓是否正確。測(cè)得數(shù)據(jù)如下：（分多次測(cè)量以減小操作誤差）由以上數(shù)據(jù)可以看出，檔位檢測(cè)顯示電路的參考電壓和電路一樣，由于實(shí)驗(yàn)條件的影響，出現(xiàn)小幅度的誤差。但是這中誤差同樣也在可以接受的范圍。同樣在原件及器件沒有誤差的情況下可計(jì)算出放大倍數(shù)分別為150、200、250倍時(shí)的誤差分別為-0.04/(0.5*0.04)、-0.07/(0.5*0.0

30、4)、-0.06/(0.5*0.04)即分別為-2、-5.6、-3（號(hào)的意思是測(cè)得的檔位偏?。?，這樣剛好前一級(jí)電路的誤差和后一級(jí)電路的誤差中和，使總誤差減小。3.對(duì)級(jí)電路的測(cè)試：對(duì)于這一級(jí)電路，只需要在輸入端輸入高電位然后檢測(cè)其輸出波形是否為方波即可滿足檢測(cè)到高電位時(shí)根據(jù)方波特性讓發(fā)光二極管閃爍的效果。檢測(cè)情況如下：由示波器可以看出頻率基本上正確，但由于頻率太小，示波器無法穩(wěn)定顯示方波，但從此圖中可大致看出輸出波形是方波。且頻率為3.30930Hz，測(cè)試接近理論設(shè)計(jì)。綜合測(cè)試 將三級(jí)電路連接在一起，準(zhǔn)備好各放大倍數(shù)的8050（NPN，實(shí)驗(yàn)中所用的放大倍數(shù)分別為100、188、230、289，這些放大倍數(shù)均在實(shí)驗(yàn)前經(jīng)過儀器測(cè)得）以及8550（PNP，試驗(yàn)中所用的放大倍數(shù)分別為85、191、221、322，同樣是實(shí)驗(yàn)前儀器測(cè)得）。測(cè)試情況如下：由綜合測(cè)試表可以看出綜合電路正常工作。測(cè)試總結(jié)：在測(cè)試的過程中，出現(xiàn)了一些預(yù)期之外的現(xiàn)象，比如級(jí)電路的測(cè)試中發(fā)現(xiàn)的PNP管腳問題，NPN雙向工作問題。級(jí)電路的測(cè)試中發(fā)現(xiàn)對(duì)于不同的輸入電壓，多諧振蕩輸出的方波頻率會(huì)改變，而且隨著電