A02 简易晶体管测试
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晶闸管二极管简易测试方法晶闸管二极管广泛应用于各类电力电子装置中许多情况下现场服务人员和维修人员需要对器件进行检测判断其性能好坏对器件制造企业而言器件的检测要用到高压阻断测试仪通态特性动态特性测试仪等专业设备一般来说器件用户或使用现场是没有这些价格昂贵的测试设备的本文就此向现场服务人员和维修人员推荐一种简易器件检测方法用以粗略判断器件的好坏1采用万用表的粗略判断法通常用户现场最常用的检测工具是万用表许多用户也习惯用万用表判断器件好坏在某些情况下用万用表也确实能检测出损坏的器件如晶闸管门极开路用万用表可检测出门极至阴极电阻R GK 无穷大门极短路可检测出门极至阴极电阻R GK 为零或小于5Ω器件完全击穿时用万用表检测A K两极电阻值可以判断出来但在器件阻断电压受损尚未完全击穿时万用表无法检测出来另外好的器件因参数分散性A K这也会让使用者产生错误判断因此们建议用户可以用万用表对器件进行一些粗略的检测一般不建议用户采用万用表判断器件好坏性能根据设备现场具有的条件在左右时须大于800V可采用交流试交流电源的场合2000V须大于D1只串联LAMP为检测指示灯的额定电压要与进线交流电压配合的灯泡可根据进线电压高低采用多只串联将两只器件如虚线所示接入电路SW2测试时SW1说明该器件已被击穿或阻断电压已不够说明器件阻断电压正常此时若按下按钮SW2指示灯亮松开按钮指示灯熄灭说明该器件门极触发性能正常SW2说明该器件门极已被损坏测试时SW1说明两只器件反向电压正常有一只或两只反向电压已损坏可更换器件做进一步判断3注意a本文推荐的检测方法基本思路是让器件在实际使用电压环境下考核用户在检测时须确保被测器件阻断电压高于进线电压峰值以免在测试中损坏器件b. 对仪元公司的平板式器件用户在检测时须采用适当夹具对器件A K两极施加一定压力否则可能会因为器件内部未能良好接触而造成错误判断c.采用较高的进线电压检测器件时操作人员须采取安全措施防止出现触电事故保证人身安全。
实验二 晶体管特性的测量与晶体管的测试一、实验目的1. 了解晶体管图示仪的基本原理和晶体管的引脚及类型判别 2. 掌握用晶体管图示仪测量晶体管特性曲线的方法 3. 掌握运用特性曲线求晶体管特性参数的方法 二、实验内容1. 测试2AP11正反向特性 ⑴ 正向特性a . 慢慢增大峰值扫描电压,直至I D =10mA ,把曲线绘在绘图纸上。
b . 读测I DQ =5mA 时的正向压降V DQ ,计算直流电阻R D =V DQ /I DQ 、交流电阻r D =△V D /△I D 。
⑵ 反向特性a . 逐渐增大峰值扫描电压至100V ,描下反向特性曲线。
b . 读测V R =100V 时的反向电流I'R 以及I R =20µA 时的反向电压V R 。
2. 测试2CW19稳压特性a . 读测稳压值V ZQ 。
b . 在I EQ =50mA 时,求动态电阻R=△V Z /△I Z 。
c . 读测I Zmin 值3. 测试晶体管共射输入输出特性(1) 测量3DG12B 的共射输出特性a . 描下输出特性曲线族。
b . 在V CEQ =5V ,I CQ =4~6mA 求 VV BC CE I I 5Q ==β ,CE QV V BC CE I I =∆∆=βc . 按下”零电流”开关(或断开基极) I .在V CE =10V 时,读出I CEOII .调节峰值电压,使I C =100µA 时,读取BV CEO (2) 测量3DG12B 的共射输入特性a . 描下输入特性曲线族。
b . 从输入特性曲线上求输入电阻 BBEbe I V r ∆∆= (3) 测量3AX31的共射输出特性a . 描下输出特性曲线族。
b . 在V CEQ =5V ,I CQ =3~5mA 时,求,βc . 按下”零电流”开关(或断开基极)I .在V CE = -6V 时,读出I CEOII .调节峰值电压,使I C =1mA 时,读取BV CEO (4) 测量3AX31的共射输入特性a . 描下输入特性曲线族。
晶体管特性测试实验报告-V1晶体管是现代电子技术中不可或缺的元器件之一。
测试晶体管的特性可以帮助我们了解其工作原理,为电路设计和故障排查提供帮助。
下面是一份关于晶体管特性测试的实验报告整理。
一、实验目的1.学习晶体管的基本特性及工作原理。
2.掌握测试晶体管的基本方法。
3.测量晶体管的放大系数、截止频率、饱和电压等参数。
二、实验设备和材料1.数字万用表2.信号源3.双踪示波器4.晶体管5.电源三、实验步骤1.测试晶体管的基本特性将测试极间直流电压逐步加大,观察晶体管的正向放大特性和反向截止特性。
2.测量晶体管放大系数通过计算基极电流和集电极电流之比,得到晶体管的放大系数。
3.测量晶体管的截止频率利用信号源产生一定频率的交流信号,通过双踪示波器测量出晶体管的截止频率。
4.测量晶体管的饱和电流将测试极间的电压调节到最小值,通过记录电流大小来计算出晶体管的饱和电压。
四、实验结果1.测试晶体管的基本特性时,我们观察到晶体管的正向放大特性非常明显,但反向电流很小,可以认为是无穷大。
这说明晶体管在正向工作时具有放大作用,在反向工作时具有截止作用。
2.测量晶体管的放大系数为150,这表明当基极电流变化1毫安时,集电极电流变化了150毫安,说明晶体管有很好的放大效果。
3.测量晶体管的截止频率为2MHz。
这也说明了晶体管的高频特性能力,在频率高于2MHz时,晶体管的放大作用将逐渐降低。
4.测量晶体管的饱和电压为1V。
这意味着在晶体管的基极到集电极之间,当电压小于1V时,晶体管将不再工作。
五、实验结论通过本次实验,我们了解了晶体管的基本特性、测试方法和关键参数的测量。
可以发现,晶体管的放大系数、截止频率和饱和电压等参数非常重要,对于电路的设计和故障排查都有很大的帮助。
实验一、晶体二极管、晶体三极管的测试实验一晶体二极管、晶体三极管的测试(S1)一、实验目的1、认识晶体二极管、晶体三极管;2、掌握用万用表对晶体二极管、晶体三极管进行简易测量的方法;3、学习用晶体管图示仪测量特性曲线的方法,加深对晶体二极管、晶体三极管特性曲线的理解。
二、实验器材500型万用表一台晶体管图示仪一台电子元件:晶体二极管、晶体三极管若干100K--200K电阻若干三、实验原理1、万用表测量电阻的原理指针式万用表欧姆挡等效电路如图1-1所示。
图中,E为表内电源(一般基本档使用一节1.5V电池),r为万用表等效内阻,I为被测回路中的实际电流。
由图可知,万用表“+”端表笔(红色表笔)对应表内电源的负极,而“-”端表笔(黑色表笔)对应表内电源的正极。
万用表欧姆挡刻度尺的中央刻度值称为“中值电阻”,它也就是欧姆挡的等效电阻。
一般万用表都是以R×1K挡作为基本挡,这时表内电源采用1.5V电池。
为了测量更小的电阻,在基本挡的基础上增加电阻r’(图1-2),这样,流经表头的电流值所表征的被测电阻值变小了,或者说欧姆档的中值电阻(等效内阻)变小了,能够输出的测量电流则变大了。
一般万用表R×100、R×10、R×1挡的中值电阻较之基本挡依次递减10倍。
为了测量更大的电阻,通常是提高电源电压E,同时增加r值,更大的E能使万用表表针有足够的偏转。
一般万用表R×10K、R×100K挡中值电阻较基本挡依次递增10倍,E多采用9V或12V的电池。
2、用万用表对二极管作简易测量(1)判别二极管极性二极管内部是一个PN结,具有单向导电性,因此,以不同的方向接入万用表表笔之间时,测量回路的电流是不同的。
若黑表笔(电源正极)接二极管正(与P区相连),红表笔(电源负极)接二极管负极(与N区相连),这时回路电流较大,指示出的电阻值就较小(如图1-3所示)。
反之,回路电流较小,指示出的电阻值就较大。
实验一晶闸管的简易测试及导通关断条件实验1.实验目的:1.掌握晶闸管的简易测试方法;2.验证晶闸管的导通条件及关断方法。
2.实验电路见图1-1。
1.实验设备:1.自制晶闸管导通与关断实验板2.0~30V直流稳压电源3.万用表4. 1.5V×3干电池5.好坏晶闸管2.实验内容及步骤:1.鉴别晶闸管好坏见图1-2所示,将万用表置于R×1位置,用表笔测量G、K之间的正反向电阻,阻值应为几欧~几十欧。
一般黑表笔接G,红表笔接K时阻值较小。
由于晶闸管芯片一般采用短路发射极结构(即相当于在门极与阴极之间并联了一个小电阻),所以正反向阻值差别不大,即使测出正反向阻值相等也是正常的。
接着将万用表调至R×10K档,测量G、A与K、A之间的阻值,无论黑表笔与红表笔怎样调换测量,阻值均应为无穷大,否则,说明管子已经损坏。
1.检测晶闸管的触发能力检测电路如图所示。
外接一个4.5V电池组,将电压提高到6~7.5V(万用表内装电池不同)。
将万用表置于0.25~1A档,为保护表头,可串入一只R=4.5V/I档Ω的电阻(其中:I档为所选择万用表量程的电流值)。
电路接好后,在S处于断开位置时,万用表指针不动;然后闭合S(S可用导线代替),使门极加上正向触发电压,此时,万用表指针应明显向右偏,并停在某一电流位置,表明晶闸管已经导通。
接着断开开关S,万用表指针应不动,说明晶闸管触发性能良好。
1.检测晶闸管的导通条件:1.首先将S1~S3断开,闭合S4,加上30V正向阳极电压,然后让门极开路或接一4.5V电压,观看晶闸管是否导通,灯泡是否亮。
2.加30V反向阳极电压,门极开路、接-4.5V或接+4.5V电压,观察晶闸管是否导通,灯泡是否亮。
3.阳极、门极都加正向电压,观看晶闸管是否导通,灯泡是否亮。
4.灯亮后去掉门极电压,看灯泡是否亮;再加-4.5V反向门极电压,看灯泡是否继续亮,为什么?2.晶闸管关断条件实验1.接通正30V电源,再接通4.5V正向门极电压使晶闸管导通,灯泡亮,然后断开门极电压。
晶体管测试标准一、引言晶体管是一种重要的电子器件,广泛应用于各种电子设备中。
为了确保晶体管的质量和性能,需要进行一系列的测试和检验。
本标准规定了晶体管的测试项目、方法和判定标准,适用于晶体管的研发、生产和品质控制。
二、直流参数测试1.输入阻抗测试:通过测试输入阻抗的大小,判断晶体管的放大性能和信号传输效果。
2.输出阻抗测试:通过测试输出阻抗的大小,判断晶体管的带负载能力。
3.增益测试:测试晶体管的电压增益,反映晶体管的放大倍数。
4.效率测试:测试晶体管的工作效率,反映晶体管的能量转换效率。
三、交流参数测试1.频率响应测试:测试晶体管的工作频率范围,反映晶体管的频率特性。
2.失真度测试:测试晶体管的信号失真度,反映晶体管的线性度和可靠性。
3.噪声系数测试:测试晶体管的内部噪声水平,反映晶体管的信号质量。
四、频率特性测试1.频率范围测试:测试晶体管的工作频率范围,反映晶体管的频率特性。
2.相位噪声测试:测试晶体管的相位噪声水平,反映晶体管的短期频率稳定性。
3.频率调制特性测试:测试晶体管的频率调制特性,反映晶体管在调制信号下的工作性能。
五、噪声性能测试1.热噪声测试:测试晶体管的热噪声水平,反映晶体管的随机噪声特性。
2.散弹噪声测试:测试晶体管的散弹噪声水平,反映晶体管的随机噪声特性。
3.闪烁噪声测试:测试晶体管的闪烁噪声水平,反映晶体管的随机噪声特性。
六、温度特性测试1.温度系数测试:测试晶体管在不同温度下的性能变化情况,反映晶体管的温度稳定性。
2.热时间常数测试:测试晶体管的热时间常数,反映晶体管的热响应速度。
七、封装和可靠性测试1.封装完整性测试:检查晶体管的封装是否完整、无破损,确保晶体管在运输和使用过程中的安全性。
2.耐机械应力测试:模拟晶体管在受到机械应力(如振动、冲击)时的性能表现,检验其耐机械应力的能力。
3.耐环境应力测试:将晶体管置于高温、低温、高湿等极端环境条件下,观察其性能变化,以评估其在各种环境条件下的可靠性。
晶体管的检验及测试一、实验原理:①二极管的检验原理:由二极管的单向导电性,用数字万用表“红”,“黑”表笔可以判断二极管的“P”,“N”极。
将数字万用档位表调到电流档,分别用“红”“黑”表笔接到二极管的两极,如果通过电流表观察有电流通过,则“红”表笔接二极管的“P”极,“黑”表笔接二极管的“N”极;如果没有电流通过则反之。
②三极管的检验原理:三极管基极与集电极,发射极之间的反向电阻较高,而正向电阻比较低;集电极与发射极之间的反向电阻较高,正向电阻在基极有输入的情况下较低,没有输入时较高。
二、实验过程:①二极管测试:首先校正万用表,其次将万用表调至导通测试档,然后将红、黑表笔接于二极管两端,这下当万用表发出蜂鸣声时,说明二极管正向导通,并可以在表上读出正向电阻,否则二极管为反向截止。
②三极管测试:首先将万用表打到测试二极管端,用万用表的红表笔接触三极管的其中一个管脚,而用万用表另外的那支表笔去测试其余的管脚,直到测试出如下结果:1、如果三极管的黑表笔接其中一个管脚,而用红表笔测其它两个管脚都导通有电压显示,那么此三极管为PNP三极管,且黑表笔所接的脚为三极管的基极B,用上述方法测试时其中万用表的红表笔接其中一个脚的电压稍高,那么此脚为三极管的发射极E,剩下的电压偏低的那个管脚为集电极C。
2、如果三极管的红表笔接其中一个管脚,而用黑表笔测其它两个管脚都导通有电压显示,那么此三极管为NPN三极管,且红表笔所接的脚为三极管的基极B,用上述方法测试时其中万用表的黑表笔接其中一个脚的电压稍高,那么此脚为三极管的发射极E,剩下的电压偏低的那个管脚为集电极C。
三、实验数据:四、实验分析:①二极管有正向导通和反向截止两种情况,但是反向截止的电阻一般都较大,通过电阻的大小可以简单的判断出电路中二极管的导通情况。
②三极管的测量可以利用万用表判断b、c、e管脚情况及种类,可以测量出三极管的共射极电流放大系数一般在100到500范围内。
晶体管的简单快速测试法
许多电子爱好者、修理部、门市部、工厂废品库都存有大量各种极性和型号的晶体管,不知其好坏,即不知道能否业余使用;也不知极性是PNP或NPN;有的虽有标记,却是国外的,从型号上也分辨不出极性和种类。
下图电路是晶体管测试仪电路中最简单而测量速度最快的一种。
BG1是NPN管,BG2是PNP管。
两只晶体管组成一个互补音频振荡器。
电阻R的阻值决定音调的高低,选择合适的阻值,使电路产生最悦耳的音调频率。
两只晶体管用插座接入电路(可用一只小型七脚电子管管座)。
先用已知良好的两只不同极性的晶体管插入管座,使电路正常工作。
鉴别未知管时,拔下一只已知管如PNP管,就可鉴别PNP管。
插入一只未知管,如扬声器中无振荡声,表明刚插入的管子是坏的或者是NPN管(极性不对),待所有的好PNP管挑选出以后,再将振荡器上的已知NPN管拔下,把原来拔下的已知PNP管插回原处,把上面挑剩下的管子(扬声器不发声)再测试一遍,分出NPN 管和坏管。
当挑选电视机用的晶体管时,最好将电源电压升到12 ~15V,这样更符合电视机中晶体管的实际工作状态,提高所选管子的上机百分率。
需要指出的是,这里介绍的方法只能判断被测管极性和是否有放大能力。
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晶体管性能测试题及答案一、单选题1. 晶体管的放大作用是通过改变哪个参数来实现的?A. 基极电流B. 发射极电流C. 集电极电流D. 漏极电流答案:A2. 在NPN型晶体管中,哪个区域掺杂浓度最高?A. 发射区B. 基区C. 集电区D. 所有区域掺杂浓度相同答案:A3. 晶体管的截止状态是指哪个区域的电流为零?A. 发射区B. 基区C. 集电区D. 所有区域电流都为零答案:B4. 晶体管的饱和状态是指哪个区域的电流最大?A. 发射区B. 基区C. 集电区D. 所有区域电流都最大答案:C5. 在晶体管中,哪个区域的掺杂浓度最低?A. 发射区B. 基区C. 集电区D. 所有区域掺杂浓度相同答案:B二、多选题6. 晶体管的三种工作状态包括哪些?A. 截止状态B. 放大状态C. 饱和状态D. 线性状态答案:A、B、C7. 影响晶体管性能的主要参数有哪些?A. 电流增益B. 功耗C. 频率响应D. 温度稳定性答案:A、B、C、D三、判断题8. 晶体管的放大作用是线性的。
答案:错误9. 晶体管的集电极电流是由基极电流控制的。
答案:正确10. 在晶体管的放大状态中,基极电流的变化会导致集电极电流成比例变化。
答案:正确四、简答题11. 简述晶体管的工作原理。
答案:晶体管的工作原理基于半导体材料的PN结特性。
在NPN型晶体管中,通过控制基极电流,可以控制集电极和发射极之间的电流,实现放大作用。
在BJT中,基极电流的微小变化可以引起集电极电流的较大变化,从而实现信号的放大。
12. 晶体管的截止状态和饱和状态有何不同?答案:晶体管的截止状态是指基极电流为零,导致集电极电流也为零的状态。
而饱和状态是指基极电流足够大,使得集电极电流达到最大值,此时晶体管的输出特性曲线接近于一条直线,输出电压接近于零。
结束语:以上是晶体管性能测试题及答案,希望能够帮助大家更好地理解和掌握晶体管的相关知识。
设计报告课题:简易数控晶体管特性测试仪组号:A02指导老师:周小方张华林设计时间:2010-8-10目录1、系统设计 (4)1.1 设计任务 (4)1.1.1 基本要求 (4)1.2系统方案 (4)1.2.1系统框图 (4)1.2.2 工作原理 (5)2、单元电路的设计 (5)2.1 步进数控恒流源电路 (5)2.1.1工作原理的分析 (5)2.1.2参数的计算及器件的选择 (6)2.2 锯齿波发电路 (6)2.2.1工作原理的分析 (6)2.2.2参数的计算及器件的选择 (7)2.3 晶体管测试电路 (7)2.3.1工作原理的分析 (7)2.3.2参数的计算及器件的选择 (7)3、软件设计 (8)3.1 软件设计的平台、开发工具 (8)3.2 主程序的设计 (8)3.2.1实现功能 (8)3.2.2程序的流程图 (8)4、系统测试 (9)4.1 使用的仪器和设备 (9)4.2 测试的方法和步骤 (9)4.2.1 电路板的检查 (9)4.2.2测试的方法 (9)4.2.3测试结果及结果分析 (9)5、结论 (10)6、附录 (11)6.1原理图 (11)6.2 PCB图 (11)摘要:系统以PIC16F877A为核心,设计一个数控简易晶体管特性测试仪。
设计中借助示波器观测数控步进恒流源、同步锯齿波扫描电压及三极管CS9013(50V/500mA)特性曲线。
其中同步锯齿波扫描电压Uce作为示波器的X通道输入,集电极的采样电流Ic作为示波器Y通道输入。
设计中充分利用了PIC内部模拟比较器,实现了的数控步进恒流电源,巧妙地利用电容的充放电原理,实现了简单的同步锯齿波。
关键字:数控简易晶体管特性测试仪PIC16F877A数控步进恒流电源同步脉冲锯齿波1、系统设计1.1 设计任务设计出能借助示波器显示三极管CS9013(50V/500mA)特性曲线、数控步进恒流电源和同步锯齿波扫描电压。
晶体管特性图示仪工作原理如图1示。
图1 晶体管特性图示仪工作原理1.1.1 基本要求(1)数控步进恒流源:500µS步进一阶,每阶电流增量100µA,从0至900µA,共10阶。
(2)扫描锯齿波:周期500µS,幅度50V,负载能力大于250mA。
(3)数控步进恒流源与扫描锯齿波用单片机1个IO口同步,同步周期500µS。
1.2系统方案1.2.1系统框图1.2.2 工作原理如图2示为晶体管特性曲线测试系统框图,利用单片机内部可编程模拟参考电压,通过RA2口来控制步进数控恒流源输入端,使步进数控恒流源输出端输出每500µS 步进一阶、步进为100uA 、范围从0uA 到900uA 的阶梯波。
在阶梯波歩进的同时,单片机控制RC1口输出4us 脉冲,使锯齿波得周期为500us 并实现与步进恒流源同步。
单片机通过对步进数控恒流源的控制来控制待测晶体管的集电极电流,及由恒流源产生的锯齿波来控制待测晶体管的集射极电压Uce ,然后按照图1将示波器接入电路中即可测晶体管特性。
2、单元电路的设计2.1 步进数控恒流源电路2.1.1工作原理的分析如图3示为步进数控恒流源电路图,Ui 为数控恒流源输入端的输入电压,Uo 为数控恒流源输出端的输出电压,在运放U1C 的同相端电压2oi pU U U+=,在经放大器放大后电压o i o U U U +=1,所以输出电流为418w i o R R U I +=,当输入电压改变时,输出电流也相应的改变,实现可控恒流源。
○1电阻:由于运放前进电阻一般取10K 由 2oi pU U U+=及 o i o U U U +=1 得K R R R R R R R w 1017161481513=++====由于电阻标称值与实际值的差距,所以R 17=R 16=4.7K ,R w3=1K由采用单片机内部比较器作为可控恒流源的控制电压,单片机输出步进最小为mV V U DD i 20824==∆设计要求恒流源输出电流步进为△I=100uA 。
由 Ω=∆∆=2080IU R i即 Ω=+=2080418W R R R所以 K R 5.118= K R W 14=2.2 锯齿波发电路2.2.1工作原理的分析如图4为锯齿波发生电路,三个二极管4148充当稳压管,使R4和RW2两端电压为V U U U ce d 4.13=-=。
24W c e R R U I I +==锯齿波的同步脉冲从I/O1口输入,当I/O1口输入为低电平时,三极管T2截止,恒流源以恒定的电流I c 对电容C 4充电;当I/O1输入为高电平时,三极管T2导通,电容通过三极管对地放电。
若在I/O1输入的同步脉冲占空比为4us ,周期为500us ,则在输出端可得到一周期为500us 的周期性锯齿波。
+50○1三极管:此处T1、T2的耐压要大于50V 且要为快恢复管,2N5401、 2N5551耐压都为160V ,可以满足要求。
○2充电电容:由DDe V T I C =4,其中V DD =50V ,T=500us ,若取充电电流I e =10mA ,则C=0.1uF 。
○3电阻:取充电电流I C =I e =10mA 由 Ω=-=1407.03Cd I VU R所以 R 14=100Ω,R W2=100Ω(电位器) 由于二极管的工作电流为几mA 又IU V R dDD 3-=所以可取R=10K ,若取R 6=R 7=20K 两个电阻并联会更合理。
○4二极管:由于二极管正向导通电压为0.7V ,此处可由三个二极管1N4148充当稳压管,稳压效果能满足需要。
2.3 晶体管测试电路2.3.1工作原理的分析如图5示为晶体管测试电路,周期为500us 锯齿波从TIP122的基极输入,经TIP122放大及限流电阻限流,使待测晶体管9013的集射极电压Uce 成锯齿波变化。
在待测晶体管基极输入端输入一步进为208mV 从0~1.87V 的 10个台阶阶梯波,调节电位器使测待晶体管基极的输入电流I B 为步进是100uA 从0~900uA 阶梯波,将示波器按照图1接法接入电路中,可测出晶体管的特性曲线。
2.3.2参数的计算及器件的选择○1功率管:由于输出负载电流要达到250mA ,TIP122最大集电极电流Ic=3A ,所以TIP122满足要求。
○2功率电阻:由于负载两端平均的电压U L ~25V ,要使负载电流I~250mA ,所以 Ω=100~IU R L根据 W I U P L 25.6== 可选功率电阻 R 10=100Ω/10W○3电容:C 7、C 8为滤波电容,可选C 7=0.1uF ,C 8=10uF图5 晶体管测试电路3、软件设计3.1 软件设计的平台、开发工具本系统采用的开发平台是MPLAB IDE,开发工具为MPLAB ICD2。
PIC16F877A单片机指令系统共有35条指令,PIC16F877A采用哈佛结构设计,两级流水线取指令方式,具有开发容易,周期短,高速,低功耗,且功能强等特点,给阅读和使用都带来了极大的方便。
本设计采用的时钟晶振为4MHZ,故每条指令周期为1us。
3.2 主程序的设计3.2.1实现功能利用PIC单片机内部的模拟比较器来控制恒流源,单片机软件控制模拟比较器的寄存器CVRCON以每500us步进为1在0E0~0EA范围内周期性递增,使单片机RA2口输出每500us 以步进为208mV在0~1.872V范围递增的周期性阶梯波,控制步进恒流源产生每500us以步进为100uA周期为5ms一共10阶的周期性阶梯波。
同时单片机每500us从RC1口输出4us 的脉冲作为锯齿波的同步脉冲,使锯齿波的周期为500us。
3.2.2程序的流程图4、系统测试4.1 使用的仪器和设备表1 使用仪器和设备4.2 测试的方法和步骤4.2.1 电路板的检查(1)未上电前,认真检测焊接后的电路板是否焊接正确,同时检查线路内部是否出现断路。
(2)检查芯片的电源脚和接地脚是否正确。
用万用表表笔检测各芯片的工作电压是否正常。
4.2.2测试的方法(1)测试单片机的输出RA2口的阶梯波及RC1口输出的同步脉冲。
(2)调节电位器RW2使锯齿波输出端得到理想的锯齿波,及测试待测晶体管基极的阶梯波并记录波形。
(3)各点波形合理后,按照图解法将示波器接入电路测试晶体管波形并记录波形。
4.2.3测试结果及结果分析(1)波形测试(2) 结果分析:从图8中可知同步信号和锯齿波的周期T=501us ,峰峰值V p-p = 50.4V 且同步信号与锯齿波是同步的;从图7中可看出阶梯波每阶持续的时间同步脉冲的周期一样,即t=T=501us ,图7中还可看出阶梯波的峰峰值V p-p =1.86V ,一共有10阶,根据uA uA KR R U V I W BE p p 1005.992080986.1)(918≈=*=++=-△。
综上所述,从图7、图8中可知,数控恒流源每500µS 输出步进一阶,每阶电流增量约为100µA ,图9为晶体管的特性曲线,与理论的特性曲线相符。
满足设计要求,(0~900µA ,共10阶)。
5、结论设计基本达到预期要求,数控恒流源501µS 输出步进一阶,每阶电流增量100µA ,从0至900µA ,共10阶,输出锯齿波周期达到501µS ,峰峰值V p-p = 50.4V ,带载能力大于250mA 。
满足设计要求。
图9晶体管特性曲图8 同步脉冲和锯齿波6、附录6.1原理图6.2 PCB 图。