北邮模电简易晶体管图示仪实验报告材料

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1、实用模拟综合实验实验报告课题名称：简易晶体管图示仪学院：信息与通信工程学院文档实用专业：班级：姓名：学号：指导老师：王丹志2016.04.15摘要本报告主要介绍了简易晶体管图示仪的设计原理、内部结构、设计框图及仿真电路图；并且给出了各个分块电路和总体电路的设计原理、功能说明、电路图等；同时展示了实验中示波器上的波形和其他重要数据；最后分析了实际操作中遇到的问题并提出了解决办法，还有对本次实验的结论与总结。文档实用关键词：阶梯波、三角波、晶体管、输出特性曲线文档实用一．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

2、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。二．设计思路及总体结构框图：1.设计思路：本实验要求用示波器稳定显示晶体管的输出特性曲线，因此可用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示波器上。具体思路如下：1)首先利用NE555时基振荡器产生符合条件的方波；2)文档实用将方波输入到双运算放大器LF353中，其中一个运放作为积分器产生锯齿波，另一个运放构成反相放大电路得到合适幅值的三角波；1)将方波作为时钟信号输入到四位同步二进制计

3、数器74LS169中，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；2)将三角波输入到三极管的集电极，阶梯波作为基极电位输入到三极管的基极作为扫描电压。通过示波器两通道分别接集电极和射极，以X-Y模式显示晶体管的输入输出特性曲线。1.总体结构框图：三角波电路示波器YX阶梯波电路方波电路文档实用一．分块电路和总体电路设计：1.方波电路：1)原理:由以上公式可选择RA=10kΩ，RB=1.5MΩ，C=330pF即可产生理想频率为1.62kHz的方波;而

4、C1起滤波作用，由于此电路主要含高频成分，因此C1应选小电容。2)电路图：文档实用1)NE555引脚图：1.三角波电路：1)原理：文档实用将NE555产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产生锯齿波，利用第二级运放构成反向加法放大电路，产生幅值符合要求的三角波。1)电路图：2)LF353引脚图：1.阶梯波电路：1)原理：文档实用用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，可以通过四位二进制输出来计算时钟沿个数，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（但是multisim元件库没有CD

5、4051，故仿真时用功能相近的ADG408代替）。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。这样，用示波器观察便可得到有6阶的阶梯波。1)电路图:2)引脚图：A.74LS169：文档实用A.CD4051与ADG408对应转化:1.总体电路：1)原理：将产生的三角波输入到三极管S8050(仿真中用2N2222代替)的集电极用作扫描，将产生的阶梯波输入到三极管的基极改变基极电位。晶体管输出特性曲线是Ic和Vce的关系，在三极管射极

6、接电阻Re，通过测量Re两端的电压大小间接测量流入集电极的电流大小。示波器的两路一路测量Re两端的电压，另一路在晶体管的集电极测量Vc大小，并选择X-Y模式得到晶体管的输出特性曲线。2)电路图：文档实用一．实现功能说明：1.已完成基本功能：1)方波发生器：f=1.6240kHzUopp=6.5V文档实用1)三角波发生器：f=1.6320kHzUopp=8.4V2)阶梯波发生器：f=1.6240kHzUopp=6.27V文档实用N=61)晶体管特性曲线：1.已完成扩展功能：文档实用1)实现输出特性曲线3~7阶可调：在CD4051与Vcc之间连接一个电位器，通过调整电位器的阻值可以改变输

7、出电压的范围从而改变了进入晶体管截止区的输出特性曲线的条数，获得了阶数连续可调的阶梯波和晶体管输出特性曲线条数。一．故障及问题分析：1.无法输出阶梯波：对面包板的结构不清楚。上下各两排并不是从左到右完全联通的，中间一部分是断开的！这个错误最低级然而耗费时间也最长，下次要牢记！2.三角波的负分量过大：仔细观察LF353第一级产生波形后发现第一级产生的三角波有一个很大的直流偏置，如果直接对波形进行放大，不仅三角波幅值被放大，直流偏置也会被放大。通过在第二级放大