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
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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，f≥500Hz,U opp≥3V,阶数N=6;
⑵设计一个三角波发生器，三角波V opp≥2V;
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
1.三极管输出特性曲线：输出特性曲线是指在基极电流一定时，集电极与发射极 U ce和集
电极电流I c的关系曲线，每取一个I b，就有一条输出特性曲线与之对应。
2.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U e可以表示I c的大小，用X轴测得的电压U c可以表示U ce的大小。改变基极电流I b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。
3.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。
4.
五．分块设计
1.方波振荡电路设计
2）NE555管脚图及功能
NE555管脚功能介绍：
1脚为地。2脚为触发输入端；3脚为输出端，输出的电平状态受触发器控制，而触发器受上比较器6脚和下比较器2脚的控制。
当触发器接受上比较器A1从R脚输入的高电平时，触发器被置于复位状态，3脚输出低电平；
2脚和6脚是互补的，2脚只对低电平起作用，高电平对它不起作用，即电压小于1Ucc/3，此时3脚输出高电平。6脚为阈值端，只对高电平起作用，低电平对它不起作用，即输入电压大于2Ucc/3，称高触发端，3脚输出低电平，但有一个先决条件，即2脚电位必须大于1Ucc/3时才有效。3脚在高电位接近电源电压Ucc，输出电流最大可打200mA。
4脚是复位端，当4脚电位小于0.4V时，不管2、6脚状态如何，输出端3脚都输出低电平。
5脚是控制端。
7脚称放电端，与3脚输出同步，输出电平一致，但7脚并不输出电流，所以3脚称为实高（或低）、7脚称为虚高。
3）仿真电路图
4）仿真输出波形
2．三角波发生电路
1）设计原理：将NE555产生的方波进行积分放大，使用LF353。第一级做积分运算，第二级做放大运算。
2）LF353管脚图
3）仿真电路图
4）仿真输出波形
2.阶梯波发生电路
1）设计原理：用NE555时基振荡器产生的方波作为16进制计数器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得个数，实验中利用它的三位输出为多路开关CD4051的输入Qa、Qb、Qc提供地址。直流通路是由5个100Ω的电阻组成的电阻分压网络以产生6个不同的电压值，根据16进制计数器74LS169给出的地址进行选择性的输出，而它的管脚按照一定的顺序接入5个等值电阻然后在第一个电阻接入5V的电压，原本是管脚接7个电阻可以产生8阶阶梯波，将三个管脚短接，即可产生6阶，这里选择了4，2，5接地，使输出为6阶阶梯波，以满足基本要求中的阶梯波幅度大于3V的要求。另一路信号通道的输入则接被显示的信号；
通过地址信号Qa、Qb、Qc对两回路信号同步进行选通。这样，用示波器观察便可得到有6阶的阶梯波。
2）Cd4051管脚图及工作原理
CD4051是单8通道数字控制模拟电子开关，有A、B和C三个二进制控制输入端以及INH 共4个输入，具有低导通阻抗和很低的截止漏电流。幅值为4.5～20V的数字信号可控制峰
峰值至20V的模拟信号。当INH输入端=“1”时，所有的通道截止。只有当INH=0时，三位二进制信号才可以选通8通道中的一个通道，连接该输入端至输出。其中VEE可以接负电压，也可以接地。当输入电压有负值时，VEE必须接负电压，其他时候可以接地。
3）74ls169管脚图及工作原理
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5）仿真电路
6）仿真输出波形
3.三极管管脚图及其特性
仿真中所用三极管为2N2222，实际上所用三极管为8050类型:开关型;
极性:NPN;
材料:硅;
最大集电极电流(A):0.5 A;
直流电增益:10 to 60;
功耗:625 mW;
最大集电极-发射极电压（VCEO）:25;
特征频率:150 MHz
4.特性曲线产生电路
1）设计原理：将产生的三角波连接一个保护电阻输入到三极管的集电极，将产生的阶梯波连接一个保护电阻接入基极，发射级连接Re接地，示波器的y探头接到发射级和Re之间，测得的值作为Ice，示波器的x探头接入Rc和三角波输出电路之间作为Vce,基极电流则由阶梯波控制。一个电压对应一个电流
2）仿真电路
3）仿真输出波形
5.完整仿真电路
