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三极管调节LED亮度实验

版权声明：署名-非商业性使用-相同方式共享

背景: 电子初学者
目的: 通过三极管调节LED灯亮度的实践, 加深所学知识的理解

数据来源与实践方法:

  • 通过JSCJ-BC337文档得知BC337三极管的基本参数
  • 根据基本参数设计电路后再Multisim 14.0中模拟
  • 最后上面包板实际验证

实践一

  1. 因为BC337-25三极管Ic电流最大800ma, hEF最小为160, 故基极电流最大应为: 800/160=5ma
  2. 因为LED工作电流(即Ie)约为8ma~15ma:
    • a. 则Ib为: 8/160=50ua ~ 15/160=93.75ua
    • b. 则Rb为: (5-0.7)/0.00005=86kΩ ~ (5-0.7)/0.00009375=45.866kΩ
    • c. 则RC为: 5/0.015=333Ω
  3. 模拟与实际操作得到的结果相差极大
  4. 经计算、测量得到Multisim 14.0中BC337的实际hEF为255，手里面实物万用表测的200

实践二

  1. 经过实践一测算在Multsim中的BC337为hEF=255, 并且Ie电流限制为8ma~15ma:
    • a. 8/255=31.37ua 15/255=58.82ua
    • b. 4.3/0.00003137=137.073kΩ ~ 4.3/0.00005882=73.104kΩ
    • c. 5/0.015=333Ω
  2. Multisim模拟结果正确

实践三

  1. 针对BC337-25五次抽样测量hEF值为：188、195、200、201、191取平均值195。
    • a. 则Ib为: 8/195=41ua ~ 15/195=77ua
    • b. 则Rb为: (5-0.7)/0.000041=104kΩ ~ (5-0.7)/0.000077=55.84kΩ
    • c. 则RC为: 5/0.015=333Ω
  2. 面包板上初步实验通过, 数值基本符合(vcc电压实际5.1V)
    image.png
    1. 端点7-0短接后两端电流实测为90uA
    2. 端点7-8短接后两端电流实测为73uA, 此时端点0处电流为14.32mA
    3. 端点6-0短接后两端电流实测为51uA
    4. 端点6-8短接后两端电流实测为43uA, 此时端点0处电流为9.6mA
  3. 虽然电流调节符合预期, 但是LED灯珠的亮度调节却很微弱, 需要更微弱的电流才行(uA级)
    • 据测试3mm LED只需0.7uA即可点亮
    • 0.7uA对于三极管来说, 其基极只要接触人体即可.

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