晶體管電流放大倍數自動檢測分選儀的設計與仿真

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自動檢測分選儀為背景，運用模擬電路和數字電路通過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功能。設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。

關鍵詞：電流放大倍數；自動檢測；Proteus仿真

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

1 案例設計

設計一個簡易晶體管放大倍數β自動檢測分選電路，該電路能夠實現對三極管β值大小的初步判斷。用數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β超出400時二極管能夠報警。選用發光二極管模擬分檔開關，數碼管顯示對應分檔編號的同時點亮相應檔位的發光二極管，模擬實際自動檢測后的分檔收納。

2 原理及方案設計

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

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

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

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

（5）譯碼驅動電路：將電壓比較電路比較的結果進行轉換進而驅動LED顯示。將表1中對應的電壓值分別作為六個比較器的基準電壓VREF，六個比較器的輸出分別為V1-V6，將6位二進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，便可驅動數碼管顯示出相應的檔次代號。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 結語

本文從實際生產生活中選取設計案例，經過適當的簡化設計出晶體管電流放大倍數自動檢測分選儀，該電路功能可實現、邏輯清晰，也可經適當調整提升功能，可作為電子技術學習的典型案例，也可用于實際使用[3]。

參考文獻

[1]康華光.電子技術基礎：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（第二版）[M].北京：電子工業出版社，2002.03.

[3]余新平.Proteus仿真軟件在《數字電子技術》課程教學中的應用[J]，長江大學學報：自科版，2014，（10），124-136.endprint