用示波器演示三極管輸出特性曲線

　　一、系統(tǒng)框圖及測量原理

　　三極管輸出特性曲線描述的是在基極電流IB不變情況下，UCE與lC之間的關(guān)系曲線。由于示波器是一種電壓測量儀器，集電極電流只有轉(zhuǎn)化為電壓才能由示波器顯示。CH2通道測量采樣電阻上的壓降作為示波器的Y軸輸入（IC），CHl通道測量集電極電壓作為X軸輸入（UCE），示波器工作在X-Y模式可測得三極管的特性曲線。

　　當(dāng)基極電流IB為某一恒流時（本設(shè)計將實現(xiàn)步進(jìn)電流源為：25、50、75、100、125、150、175、200uA共八個步進(jìn)值），在集電極施加同步的鋸齒波，即可觀測到晶體管的輸出特性曲線。圖1為系統(tǒng)框圖，主要由同步信號、步進(jìn)電流源電路、鋸齒波電路等組成；圖2為用示波器擴(kuò)展為晶體管特性圖示儀的原理示意圖。

圖1系統(tǒng)框圖

圖2晶體管特性圖示儀

　　1.同步信號產(chǎn)生電路

　　圖3中的ICl（555）及外圍器件組成多諧振蕩電路。設(shè)RWl及R10的等效電阻為R10.則ICl的Q輸出端高電平時間為t1=0.7R10×C1（因為此時的充電回路是：

　　+5V→RWl→R10→D1→C1→GND）。 其寬度約為幾十微秒，Q輸出端低電平時間為t2=0.7R11×C1≈1mS（因為此時的放電回路是：C1→R11→D2→555的7腳內(nèi)部三極管→GND）。該多諧振蕩電路作為步進(jìn)電流源電路和鋸齒波電路的同步信號。

圖3系統(tǒng)電路原理圖

　　2.鋸齒波電路的設(shè)計

　　圖3中的T1、T2、T3、ICl及外圍器件組成鋸齒波電路。設(shè)RW2及R17的等效電阻為R17,流過T1發(fā)射極電流i1=0.7V,R17是一恒電流，當(dāng)T2截止時，這一恒電流對電容C1充電，使得電容兩端的電壓線性增加。通過同步信號產(chǎn)生電路輸出同步脈沖控制三極管T2的開關(guān)狀態(tài)，當(dāng)三極管T2截止時。恒流源對電容C1充電；當(dāng)T2導(dǎo)通時，電容C1對三極管T2快速放電；從而產(chǎn)生線性鋸齒波。