晶体管电流放大倍数自动检测分选仪的设计与仿真

贺艳+蔡伟超+李晓江+于颜儒+申倩伟

摘要：本文以晶体管电流放大倍数自动检测分选仪为背景，运用模拟电路和数字电路通过Protues软件仿真并在面包板上插接芯片及电子元器件验证该系统功能。设计思路可用于实际实际器件检测中，便于将晶体管快速高效分类收纳。

关键词：电流放大倍数；自动检测；Proteus仿真

中图分类号：TN713 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）06-0201-01

1 案例设计

设计一个简易晶体管放大倍数β自动检测分选电路，该电路能够实现对三极管β值大小的初步判断。用数码管显示被测晶体管的档次。共分五档，其β值的范围分别为50-80，80-120，120-180，180-270，270-400，分档编号分别是1，2，3，4，5。当β超出400时二极管能够报警。选用发光二极管模拟分档开关，数码管显示对应分档编号的同时点亮相应档位的发光二极管，模拟实际自动检测后的分档收纳。

2 原理及方案设计

晶体管电流放大倍数自动检测分选仪的原理框图如图1所示。共由六部分组成，分别为直流稳压电源、工作点设置电路、I/V转换电路、电压比较电路、译码驱动电路及LED显示构成。Proteus的仿真图见图2所示。

（1）直流稳压电源：主要为其他各部分电路提供工作电压，以确保其他元器件能够正常工作[1]。

（2）工作点设置电路：主要提供被测电流，要测量晶体管的电流放大系数β，必须给晶体管以合适的静态偏置，若IB一定，则IC正比于β，使晶体管处在线性放大状态，则有IC=βIB[2]。

（3）I/V转换电路：作为电流转换为电压的元器件，主要是把共射极放大电路中的电流转化为所需要的电压。要将晶体管按β值进行分档，可将晶体管集电极电流IC转换成相应的电压VO输出，VO的大小正比于β值。

（4）电压比较电路：可以把转换电压和样电压进行比较，从而得到比较结果。即将VO信号同时加到具有不同基准电压的比较器的输入端进行比较，对应某一定VO值，则与VO相比相对低基准电压比较器输出为低电平，与VO相比相对高基准电压比较器输出为高电平。則β值与VO值对应范围如表1所示。

（5）译码驱动电路：将电压比较电路比较的结果进行转换进而驱动LED显示。将表1中对应的电压值分别作为六个比较器的基准电压VREF，六个比较器的输出分别为V1-V6，将6位二进制代码作为译码器的输入信号，可得分段式译码器的真值表，如表2所示，便可驱动数码管显示出相应的档次代号。β<50 和β>400 时，LED显示0，β在各分选档时，LED分别显示0-5。

（6）LED显示：用以显示不同β值的分档编号。

3 结语

本文从实际生产生活中选取设计案例，经过适当的简化设计出晶体管电流放大倍数自动检测分选仪，该电路功能可实现、逻辑清晰，也可经适当调整提升功能，可作为电子技术学习的典型案例，也可用于实际使用[3]。

参考文献

[1]康华光.电子技术基础：模拟部分（第五版）[M].北京：高等教育出版社，2006.01.

[2]刘淑英.电路与电子学（第二版）[M].北京：电子工业出版社，2002.03.

[3]余新平.Proteus仿真软件在《数字电子技术》课程教学中的应用[J]，长江大学学报：自科版，2014，（10），124-136.endprint