開關(guān)電路設(shè)計(jì).doc

武漢理工大學(xué)開放性實(shí)驗(yàn)報(bào)告項(xiàng)目名稱： 三極管開關(guān)電路設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)室名稱： 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室 學(xué)生姓名： 3創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目報(bào)告書實(shí)驗(yàn)名稱三極管開關(guān)電路設(shè)計(jì)日期2011.12.16姓名專業(yè)電子信息工程一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模ㄔ敿?xì)指明輸入輸出）1.最大開關(guān)頻率10KHz（不加輸出負(fù)載）；2.其輸出用以控制繼電器的通斷（輸入信號(hào)1Hz）；3.有效輸入控制電壓Vin0.7V或Vin4.3V；4.設(shè)計(jì)兩種開關(guān)電路：高電平飽和導(dǎo)通、低電平飽和導(dǎo)通；用三極管設(shè)計(jì)開關(guān)電路，電路須達(dá)到以下指標(biāo)：二、 實(shí)驗(yàn)原理（詳細(xì)寫出理論計(jì)算、理論電路分析過程）(不超過1頁(yè))利用三極管的截止和飽和兩種工作狀態(tài)，完成三極管開關(guān)作用。1 高電平飽和導(dǎo)通電路選用NPN三極管可以達(dá)到高電平飽和導(dǎo)通。當(dāng)VBE為足夠大時(shí)，Ic足夠大，且VCE足夠小，三極管飽和導(dǎo)通。當(dāng)VBE足夠小時(shí)，Ic很小，三極管截止。在B極輸入端串聯(lián)R1電阻，使得截止?fàn)顟B(tài)的輸入信號(hào)電平向上抬，以擴(kuò)大低電平斷開的范圍。己知hfe,當(dāng)輸入信號(hào)為4.3V時(shí)，IB=(Vin-0.7)/R1. Ic=hfe*IB2低電平飽和導(dǎo)通電路 選用PNP三極管可以達(dá)到低電平飽和導(dǎo)通。當(dāng)VBE足夠大時(shí)，Ic足夠大，且VCE足夠小，三極管飽和導(dǎo)通。當(dāng)VBE足夠小時(shí)，Ic很小，三極管截止。 在B極輸入端串聯(lián)R1的電阻，使得截止?fàn)顟B(tài)的輸入信號(hào)電平向上抬，以擴(kuò)大低電平斷開的范圍。己知hfe,當(dāng)輸入信號(hào)為0.7V時(shí)，IB=(5-Vin-0.7)/R1=0.6mA. Ic=hfe*IB三、 實(shí)驗(yàn)過程（記錄實(shí)驗(yàn)流程，提煉關(guān)鍵步驟）（盡可能詳細(xì)）1 元件參數(shù)及原理圖1.1高電平飽和導(dǎo)通電路1.1 確定元件參數(shù)三極管選用2N5551,R1=5.6k,R2=180歐。電路如下圖： 1.2 原理圖及仿真在 仿真結(jié)果表明電路可行 2低電科飽和導(dǎo)通 2.1確定元件參數(shù) 三極管選用2N5041，R1=5.6K，R2=50歐。電路如下圖：2.2 原理圖及仿真 2 焊接、調(diào)試、改進(jìn)按照設(shè)計(jì)的原理圖，焊接了電路并進(jìn)行了調(diào)試。在測(cè)試控制繼電器環(huán)，當(dāng)輸入信號(hào)為1Hz的時(shí)，兩個(gè)電路均能控制繼電器的通斷。在測(cè)試開關(guān)電路的開關(guān)頻率時(shí)，兩個(gè)電路的開關(guān)頻率均不達(dá)標(biāo)。輸出信號(hào)的方波波形失真嚴(yán)重,尤其是低電平飽和導(dǎo)通電路。于是過電路進(jìn)行了修改，在輸入電路串聯(lián)電阻上并聯(lián)了個(gè)大電容，波形得到了改善。 四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果（詳細(xì)列出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、結(jié)論分析） 開關(guān)頻率 50kHz 響應(yīng)是否正常： 正常五、實(shí)驗(yàn)總結(jié)（實(shí)驗(yàn)中遇到的已解決和未解決的問題）困難開關(guān)頻率低。解決方案：在輸入端串聯(lián)一適當(dāng)電阻。問題