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用晶体管特性图示仪测量晶体管的特性参数一、 引言晶体管在半导体器件中占有重要的地位，也是组成集成电路的基本元件。
晶体管的各种特性参数可以通过专用仪器--晶体管特性图示仪进行直接测量。
了解和测量实际的晶体管的各种性能参数不仅有助于掌握晶体管的工作机理，而且还可以分析造成各种器件失败的原因，晶体管特性图示仪是半导体工艺生产线上最常用的一种工艺质量检测工具。
本实验的目的是：了解晶体管特性图示仪的工作原理；学会正确使用晶体管特性图示仪；测量共发射极晶体管的输入特性、输出特性、反向击穿特性和饱和压降等直流特性。
二、晶体管特性图示仪的工作原理和基本结构晶体管的输出特性曲线如图1所示，这是一组曲线族，对于其中任一条曲线，相当于I b =常数（即基极电流I b 不变）。
曲线显示出集电极与发射极之间的电压V cc 增加时，集电极电流I c 的变化。
因此，为了显示一条特性曲线，可以采用如图2所示的方法，既固定基极电流I b 为：b be b bE V I R -= （1）图1共射晶体管输出特性曲线 图2共射晶体管接法在集电极到发射极的回路中，接入一个锯齿波电压发生器E c 和一个小的电阻R c ，晶体管发射极接地。
由于电阻R 很小，锯齿波电压实际上可以看成是加在晶体管的集电极和发射极之间。
晶体管的集电极电流从电阻R c上流过，电阻R c上的电压降就正比于I c。
如果把晶体管的c、e两点接到示波管的x偏转板上，把电阻R c两端接到示波管的y偏转板上，示波器便显示出晶体管的I c随V cc变化的曲线。
（为了保证测量的准确性，电阻R c应该很小）。
用这种方法只能显示出一条特性曲线，因为此时晶体管的基极电流I b是固定不变的。
如果要测量整个特性曲线族，则要求基极电流I b改变。
基极电流I b的改变采用阶梯变化，每一个阶梯维持的时间正好等于作用在集电极的锯齿波电压的周期，如图3所示。
阶梯电压每跳一级，电流I b便增加一级。
（每一级阶梯的增幅可根据不同的晶体管的做相应的调整）。
电子电路综合实验报告课题名称：简易晶体管图示仪的设计与实现专业：信息工程班级：学号：姓名：班内序号：指导老师：张君毅课题名称：简易晶体管图示仪的设计与实现一、摘要本报告主要介绍了通过主要通过数字器件实现的简易晶体管图示仪的设计方法与实现过程。
并且分模块给出了仿真框图以及仿真的结果。
给出了示波器上的一些实验数据，并且总结了在实验过程中遇到的问题以及解决的方法。
二、关键词方波，三角波，阶梯波，输出特性曲线三、设计任务要求1、基本要求：①设计一个阶梯波发生器， f≥500Hz ，Uopp≥3V ，阶数 N=6；。
②设计一个三角波发生器，三角波Vopp≥2V；③设计保护电路，实现对三极管输出特性的测试；2、提高要求：①可以识别NPN，PNP 管，并正确测试不同性质三极管；②设计阶数可调的阶梯波发生器。
四、设计思路本试验要求用示波器稳定显示晶体管输出特性曲线。
我的设计思路是先用NE555时基振荡器产生符合条件的方波。
然后将产生的方波一方面作为计数器74LS169的时钟信号，74LS169是模16的同步二进制计数器，可以通过四位二进制输出来计时钟沿的个数，实验中利用它的三位输出为多路开关CD4051提供地址。
CD4051是一个数据选择器，根据16进制计数器74LS169给出的地址进行选择性的输出，来输出阶梯波，接入基极。
另一方面将方波输入双运放LF353，第一级运放作为积分器产生三角波，第二级运放作为放大器产生符合条件的三角波，最后将符合要求的三角波作为集电极输入到三极管集电极，通过示波器如图连接即可观察到输出特性曲线五、分块电路和总体设计5.1：通过NE555产生方波，电路图如下：仿真阶梯波效果图：5.2：阶梯波的产生利用74LS169N和CD4051实现阶梯波的产生。
将产生的方波输入74LS169N中，让其统计时钟沿个数，作为地址输入到CD4051，然后作为译码器产生阶梯波电路图如下，因为multisim没有CD4051所以用ADG508来代替阶梯波波形：5.3：方波的产生将产生的方波输入双运算放大器LF353中，利用其第一个运放作为积分器产生三角波，利用第二级运放作为放大器，产生符合要求的三角波：电路图：波形图：5.4：晶体管输出特性曲线的显示晶体管的输出特性曲线指在基级输入电流Ib一定的时候，Ic和Uce的关系。
简易晶体管图示仪之高陈檩檀创作实验陈述专业：通信工程班级：姓名：学号：指导老师：一、课题名称：简易晶体管图示仪二、摘要：本陈述主要论述了简易晶体管图示仪的设计原理与实现方法，通过阶梯波改变基极电位以及三角波在集电极扫描得出转移特性曲线，陈述中了实验的仿真电路与实际搭接情况以及各部分电路测试情况，分析了实验中出现的问题并说明了解决的方法。
三、关键词：方波三角波阶梯波晶体管转移特性曲线四、设计任务要求1.基本要求：1)设计一个阶梯波发生器，f≥500Hz ，Uopp≥3V，阶数N=6；。
2)设计一个三角波发生器，三角波Vopp≥2V；3)设计呵护电路，实现对三极管输出特性的测试；2.提高要求：1)可以识别NPN，PNP 管，并正确测试分歧性质三极管；2)设计阶数可调的阶梯波发生器。
五、设计思路及总体结构框图1.设计思路晶体管特性图示仪是一种能对晶体管的特性参数进行测试的仪器。
该仪器用可调节的阶梯波和三角波对晶体管进行周期性扫描，并将结果以图示的方式显示在屏幕上。
首先利用555时基振荡器发生方波。
一方面方波输入到双运算放大器LF353，LF353的一个运放作为积分器发生锯齿波，另一个运放构成反相放大电路得到合适幅值的三角波输入到三极管的集电极作为扫描电压。
另一方面方波作为时钟信号输入四位同步二进制计数器74LS169，取其低三位输出作为地址输入到CD4051的地址端，通过分压在CD4051的数据输入端输入等间隔的电位值，CD4051作为数据选择器，根据输入的地址对数据进行选择性输出，从而获得阶梯波；然后把阶梯波作为基极电位输入到三极管的基极；通过示波器两通道分别接集电极和射极，以X-Y模式显示晶体管的转移特六、分块电路和总体电路的设计1.方波发生器电路通过555振荡器发生时钟信号，所需电压为±5V。
间接反馈型无稳电路T1=0.693（RA+RB）*C;T2=0.693*RB*C;f=1.433/(RA+2*RB)*C;占空比：(RA+RB)/(RA+2*RB)想要发生占空比为50%左右的方波，RB要远大于RA方波发生器Multisim设计电路2.三角波发生电路将NE555发生的方波输入双运算放大器LF353中，利用其第一个运放构成反向积分电路发生三角波，利用第二级运放构成反向加法放大电路，发生符合要求的三角波。
创作编号：GB8878185555334563BT9125XW创作者：凤呜大王*电子测量与电子电路综合实验实验报告课题名称：简易晶体管图示仪专业：电子信息科学与技术班级：2013211202学号：姓名：班内序号：指导老师：一．报告摘要1）实验目的2）实验要求3）背景知识及实验设计4）分块设计及各元件管脚图5）实验步骤6）实验结果分析7）实验总结二．实验目的1）通过实验进一步掌握集成运放的使用方法。
2）进一步提高工程设计和实践动手能力。
三．实验要求1.基本要求：⑴设计一个阶梯波发生器，f500Hz,阶数N=6;⑵设计一个三角波发生器，三角波;⑶设计保护电路，实现对三极管输出特性的测试。
2. 提高要求⑴可以识别NPN,PNP管，并正确测试不同性质三极管;⑵设计阶数可调的阶梯波发生器。
四．背景知识及实验设计1.创作编号：GB8878185555334563BT9125XW创作者：凤呜大王*2. 三极管输出特性曲线： 输出特性曲线是指在基极电流一定时，集电极与发射极和集电极电流的关系曲线，每取一个，就有一条输出特性曲线与之对应。
3. 设计思路：晶体管图示仪是一种能对晶体管的特性参数进行测试的仪器，该仪器用可调节的阶梯波和三角波对晶体管进行周期性扫描，用Y 轴表示测得的电压可以表示的大小，用X 轴测得的电压可以表示的大小。
改变基极电流 值，再重复扫描一个周期，就可以得到另一条输出特性曲线。
因为要求能够同时显示出一簇输出特性曲线，所以用一个阶梯电压作为基极电压的输入。
每扫描阶梯波的一阶，得到一条输出特性曲线。
每扫描一次完整的阶梯波，得到一组稳定的输出特性曲线。
4. 设计关键：三角波发生器，阶梯波发生器，配套的调节和保护电路。
5.五． 分块设计1. 方波振荡电路设计 所用原件 NE555 3.3nF 电容 100nF 电容 100Ω电阻 20k Ω电阻 电源 个数1个1个1个1个一个5v2） NE555管脚图及功能方波振荡电路 三角波发生电路阶梯波发生电路 Rb Rc Re示波器 y xNE555管脚功能介绍：1脚为地。
简易晶体管特性曲线图示仪摘要本文主要介绍了简易晶体管特性图示仪的制作原理，内部结构，工作方式。
同时在制作的过程中介绍了晶体管的输出特性曲线，555、74LS161、74LS00、LM324集成块的内部管脚排列图，它们所能实现的功能，以及它们在电路中所起的作用。
设计中锯齿波是利用555构成的振荡电路来产生的；阶梯波是通过74LS161产生一个计数器来实现的。
555产生一个矩形脉冲来控制161的计数，每当555产生的矩形波处于上升沿的时候就能触发161产生一次计数，161产生的数字信号再经过一个74LS00的反向处理进入到数模转换开关当中，从而控制不同电压的相互叠加，最终来实现8个不同幅值的阶越信号，这就是阶梯波。
把产生的锯齿波和阶梯波接入被测三极管，从被测三极管的发射极与集电极接出两路信号分别接入示波器，再利用李沙育图形就能观测到晶体管的输出特性曲线。
关键词：锯齿波阶梯波 555 74LS161SIBMPLE TRANSISTOR CHARACTERISTIC CURVE GRAPHICAL REPRESENTATION METERABSTRACTThis article mainly introduced the simple transistor characteristic graphical representation meter manufacture principle, the internal structure, the work way. Meanwhile introduced in the manufacture process the transistor input level curve, 555, 74LS161, 74LS00, the LM324 integration block internal base pin arrangement chart, they can realize the function, as well as they the role which play in the electric circuit. In the design used 555 with certain resistances, the oscillating circuit which part and so on electric capacity constituted has produced saw-tooth wave. Produces a counter using 74LS161, 161 counts the function is through 555 produces, whenever 555 produces the rectangular wave which a rectangular pulse controls is in the rise along time can trigger 161 to produce time counts, 161 produce the digital signal passes through a 74LS00 reverse processing to enter again to the a/d conversion switch, thus controls the different voltage the mutual superimposition, finally realizes 8 different peak-to-peak values step signals, this is the steps and ladders wave. The saw-tooth wave and the steps and ladders wave which produces receive is measured the triode, passes through was measured the triode the emitter electrode and the collecting electrode two groups signals turn on the oscilloscope separately, again the graph can observe using Li Shayu to the transistor input level curve.Key words: Steps and ladders wave Saw-tooth wave 555 74LS1612目录一引言 (1)二晶体管图示仪的测试原理 (2)三晶体管的输出特性曲线 (3)四锯齿波和阶梯波的产生 (4)4.1 555的内部结构与工作原理 (4)4.1.1电路组成 (4)4.1.2基本功能 (5)4.2 74LS161的内部结构与工作原理 (5)4.3 74LS00的内部结构图 (6)4.4 LM324的内部结构与功能 (6)4.5锯齿波的产生方法 (7)4.5.1电路组成 (7)4.5.2工作原理 (8)4.6 阶梯波的产生方法 (9)4.1.1 74LS161的计数原理 (9)4.1.2数模转换开关 (10)4.1.3电压叠加产生阶梯信号 (11)4.1.4 74LS00对信号的反向处理 (12)4.1.5阶梯波的形成与输出波形 (13)五李沙育图形观测法 (14)六三极管的接入与测试 (15)3七晶体管特性图试仪的调试 (16)谢辞 .................................. 错误!未定义书签。
参考文献 .. (17)附录 (18)4一引言21世纪是信息的时代，作为信息技术的核心部分，电子科学与技术的发展功不可没，随着国内外电子科学与技术的飞速发展，电子市场已经表现出巨大的潜力，一些公司也越来越多的进入该领域投资，基于这些，如何来生产出电子相关产品抓住市场需求就变的至关重要，晶体管作为该领域的重要器件，对它进行更深的了解也势在必行，晶体管特性曲线图示仪作为研究晶体管输入与输出特性的仪器也越来越体现出它的价值。
晶体管特性图示仪是一种专用示波器,它能直接观察各种晶体管特性曲线及曲性簇。
例如:晶体管共射、共基和共集三种接法的输入、输出特性及反馈特性;二极管的正向、反向特性;稳压管的稳压或齐纳特性;它可以测量晶体管的击穿电压、饱和电流、自或a参数。
本设计中所做的晶体管特性曲线图示仪是最简单的，能够显示晶体管输出特性曲线的仪器，但在原理上没有本质的区别。
在下面的设计中会一一介绍简易晶体管特性曲线图示仪的内部结构、工作原理和它的制作、调试方法。
12二 晶体管图示仪的测试原理晶体管特性图示仪的原理如下：图2-1描述晶体管特性，要有两种电压，一是加在B 极上的阶梯波，用于产生不同的Ib ，二是C 极上的锯齿波，其周期与阶梯波相对应，以描绘出Ic-Uce 特性曲线。
用合适的阶梯电压加至晶体管的基极，在晶体管的基极产生若干级大小不等的基流，晶体管在每级基流作用下，其Uce 自小到大扫描一次，并将此电压加到示波的X 轴，同时，将晶体管的输出电流信号Ic 加到示波管的Y 端，从而得到该晶体管的Ic-Uce 特性。
利用普通示波器作为显示器件设计一个简易晶体管特性图试仪 基本要求：该晶体管图示仪能稳定地显示晶体管的如下特性:小功率NPN 晶体管的Ic ——Uce 特性（共发射极组态）X 轴——Uce Y 轴——Ic显示特性簇共8条曲线，每条曲线对应的基极电流Ib 步进0.28mA 功耗电阻1K Ω阶梯电压三晶体管的输出特性曲线晶体管的输出特性曲线图如下：图3-1 晶体管的输出特性曲线输出特性曲线描述基极电流Ib一常量时，集电极电流Ic与管压降Uce之间的函数关系，即：Ic=f(Uce)︱IB=常数对于每一个确定的Ib，都有一条曲线，所以输出特性是一族曲线，如图上面的图所示，对于某一条曲线，当Uce从零逐渐增大时，集电结电场随之增强，收集基区非平衡少子的能力逐渐增强因而Ic也就逐渐增大。
而当Uce增大到一定数值时，集电结电场足以将基区非平衡少子的绝大部分收集到集电区来，Uce再增大，收集能力已不能明显提高，表现为曲线几乎平行与横轴，即Ic几乎仅仅决定于Ib。
从输出特性曲线可以看出，晶体管有三个工作区域（见上图中所标注）：（1）截止区：其特征是发射结电压小于开启电压Uon且集电结反向偏置，即对于共射电路Ube≤Uon且Uce＞Ube。
此时Ib=0，而Ic≤Iceo。
小功率硅管的Iceo在1uA以下，锗管的Iceo小于几十微安。
因此在近似分析中可以认为晶体管截止时的Ic≈0。
（2）放大区：其特征是发射结正向偏置（Ube大于发射结开启电压Uon）且集电结反向偏置，即对于共射电路Ube＞Uon且Uce≥Ube。
此时，Ic几乎仅仅决定于Ib，而与Uce 无关，表现出Ic对Ib的控制作用，Ic=（β反）·Ib，△Ic=βIb。
在理想情况下，当Ib 按等差变化时，输出特性是一族与横轴平行的等距离直线。
（3）饱和区：其特征是发射结与集电结均处于正向偏置，即对于共射电路Ube＞Uon 且Uce＜Ube。
此时Ic不仅与Ib有关，而且明显随Uce增大而增大，Ic小于Ib。
在实际电路中，若晶体管的Ube增大时，Ib随之增大，但Ic增大不多或基本不变，则说明晶体管进入饱和区。
对于小功率管，可以认为当Uce=Ube即Ucb=0时，晶体管处于临界状态，即临界饱和或临界放大状态。
3四锯齿波和阶梯波的产生4.1 555的内部结构与工作原理555定时器是一种中规模集成电路，只要在外部配上适当阻容元件，就可以方便的构成脉冲产生和整形电路。
4.1.1电路组成下面给出的是555集成定时器的电路结构图图4-1 555集成定时器的电路结构（1）基本RS触发器由两个与非门组成，R是专门设置的可从外部进行置0的复位端，当R反=0时，使Q=0，Q反=1。
（2）比较器C1、C2是两个电压比较器。
比较器有两个输入端，分别标有+号和-号，如果用U+和U-表示相应输入端上所加的电压，则当U+＞U-时其输出为高电平U+＜U-时输出为低电平，两个输入端基本上不向外电路索取电流，既输入电阻趋近于无穷大。
（3）分压器三个电阻均为5 kΩ的电阻串联起来构成分压器，为比较器C1和C2提供参考电压，C1的+端U+=2Vcc/3、C2的-端U-=Vcc/3。
如果在电压控制端CO另加控制电压，则可改变C1、C2的参考电压。
工作中不使用CO端时，一般都通过一个0.01uF的电容接地，以旁路高频干扰。
