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用示波器演示三極管輸出特性曲線

作者: 時間:2017-01-12 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

  一、系統(tǒng)框圖及測量原理

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/201701/337777.htm

  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。

  當基極電流IB為某一恒流時(本設(shè)計將實現(xiàn)步進電流源為:25、50、75、100、125、150、175、200uA共八個步進值),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、步進電流源電路、鋸齒波電路等組成;圖2為用示波器擴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

  二、系統(tǒng)電路原理圖

  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),當三極管T2截止時。恒流源對電容C1充電;當T2導通時,電容C1對三極管T2快速放電;從而產(chǎn)生線性鋸齒波。


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