实验报告：晶体管β值数显测量电路

实验课题：晶体管β值数显测量电路

一、实验目的：

设计一个低频小功率NPN型硅三极管共射极电流放大倍数β值的测量电路。

二、实验要求：

（1）β值的测量范围：50~250

（2）接入晶体管后自动显示被测晶体管的β值，当没有接入晶体管时数码管显示为零。

（3）当接入晶体管的β值不在测量范围内时，用发光二极管显示。 （4）测量精度为±5% ( 5 ) 测量响应时间t<5s 三、实验原理：

由设计要求可知只要将被测晶体管的β值转换为对应的电压值，对β值

的测量转变为对电压的测量。将此电压进行比例调整后，进行 A/D 转换，然后进行译码显示即可。 主要原理步骤如下：

1) 工作点设置

2) Β/V转换电路： 基本思路为：对被测晶体管输入一固定值的基极

电流，则其集电极电流 Ic=βIb，然后将集电极电流转换为电压即可。 3) 电压调整电路： 比例调整电路的主要作用是将 β/V 转换电路的

输出电压作适当的调整提供给 A/D 转换电路，以期得到一个合适的二进制数值，便于译码显示出对应的 β 值。本实验使用三运放差动放大电路。该电路具有高输入阻抗、高共模抑制比的特点。

4) A/D转换： A/D 转换电路将模拟量转换为数字量。本实验选用

芯片ADC0809。其中，时钟信号的产生通过以CD4060为核心的方波发生电路实现。 5) 二进制—BCD码转换 6) 译码显示

四、实验具体步骤：

（1）.工作点设置和β/v转换电路

按下图连接电路，并且设置参数如下，

ICIbIbVCCUbeVCC0.7RBRBUCICRCUICCRC若取VCC=5V,IR=1mA,Ic1＝10μA

若取Rc＝100Ω, 并且通过微电流源设定Ic1＝10μA，则

UCICRCIbRCIc1RC10A100(mv)2R2R（2）电压调整电路

U0(12)(UI2UI1)(12)UC 按设计好的原理图连接电路， 则 RPRP集成放大选择了芯片LM324,参数设置如下：

2R2R55由：(12)UC(12)103LSB8 RPRP21255 2R2得：(1)19.6 RP

在本组实验中，我们取R2=10K，则：RP≈1.07K，

这样β为50～250时，对应的UC～(0.05～0.25)V;U0～(0.98～4.88)V

（3）A/D转换：

本组在这个环节选用了ADC0809来实现A/D转换，将模拟量转换为数字量。并且用CD4060为核心，利用晶振来产生方波信号。

我们在了解ADC0809的内部结构和引脚排列之后，我们选用了IN0输入端接uo；ADDA、ADDB、ADDC模拟通道选择地址信号选择接地； ALE和START接CD4060的15号引脚 ；CLK接CD4060的9号引脚；D0~D7为输出。芯片引脚的总的连接方式见最后的整体电路图。

五、实验结果：

根据设计好的电路图，连接完电路并且测试调试之后，能够得到Ic1为10 uA，Rc两端的电压值约为223mv，并且通过调试滑动变阻器，使其阻值在1.07欧时，uo的输出电压约为4.3V，符合理论值。 在时钟信号产生部分，测试CD4060的9和15号端口，能正常产生峰峰值为5V大小的方波，正常运行。

最后通过ADC0809进行A/D转换，并且能够在译码显示电路上得到β的值，且滑动变阻器能改变显示值，与理论值的误差较小。

六、实验收获：

通过本次实习，将书本上学到的知识应用于实践，学会了一些电子电路仿真设计能力,虽然过程中遇到了一些困难，但是在解决这些问题的过程中提高了自身专业素质，收获很大。

实验电路图设计如下：

VCC 5VR 10KR 10K20KRc 100VCC 12VQ1Q2R 10KR 10KPNP1Q3NPNLM3428KR 10KLM342VCC 12V37.2KVEE -12VPNP1VEE -12VR 4.3KGNDGNDR 10KLM342VCC 12VU037.2KJ2IN2IN1IN0ADD AADD BADD CALE2(-1)MSB2(-2)2(-3)2(-4)2(-8)LSBVref(-)2(-6)2827262524232221201918171615ADC0809C210pFGNDC310pF1234567891011121314IN3IN4VCCIN5IN6IN7STARTEOC2(-5)OUTPUT ENABLECLOCKVccVref(+)GND2(-7)U?12345678GND32768HZQ12VCCQ13Q10Q14Q8Q6Q9Q5RESETQ7Φ1Q4Φ0GNDΦ0161514131211109VCCU?D0D1D2D3D4D5D6D7D84位七段数码管1234567892(-1)2(-2)2(-3)2(-4)2(-5)2(-6)2(-7)2(-8)GNDADC0809CD404610MGND