基于labview和usb接口的虚拟晶体管特性图示仪

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1、第～章绪论1．1课题背景第一章绪论目前学校教学使用的晶体管特性图示仪仍然是老式的体积庞大的模拟阴极射线管显示仪器，开发一种易用、便携、廉价的新型图示仪是具有现实意义的。而从电子测量仪器发展史看，经历了由模拟仪器、智能仪器到虚拟仪器。虚拟仪器通过软件将计算机硬件资源与仪器硬件有机的融合为一体，从而把计算机强大的计算处理能力和仪器硬件的测量、控制能力结台在一起，大大缩小了仪器硬件的成本和体积，并通过软件实现对数据的显示、存储以及分析处理。因此采用虚拟仪器技术很符合我们对仪器易用廉价的要求。1．1．1半导体管特性图示仪简介1．1．1．1

2、半导体管特性图示仪的特点和用途50年代起，电子器件出现了重大的突破，半导体器件逐渐代替了电子管器件，使电子工业由电子管时代迈向了半导体时代，这是一次阶段性的飞跃。随着半导体器件的出现，测量其各类参数的测试仪器——半导体管特性图示仪(以下简称图示仪)也相应而生，并随着半导体器件的发展而发展。半导体管特性图示仪是一种能在示波管屏幕上观察和测试半导体管特性曲线和直流参数的测量仪器。它的主要特点是：使用的广泛性，晶体管、场效应管、光电管、可控硅、三极管、二极管等，几乎所有的二端、三端的半导体器件均可进行观察和测试；显示的直观性，图示仪不是

3、用表头、指针读测数据，而是将半导体管的特性直接显示在示波管的屏幕上，一目了然，可直接读数进行分析、比较、挑选和配对，使用极为方便。鉴于图示仪的以上特点，图示仪广泛地用于工农业生产、科研、军事、教育等各个领域。凡是设计、制造、使用、维修、计量、检测半导体器件的部门和单位都需要使用半导体管特性图示仪。1．11．2我国图示仪发展简史及趋势图示仪与其它电子测量仪器一样，也经历了全电子管式——全晶体管式——1电子科技大学硕士学位论文7)数据传输可靠：USB传输有完善的错误检测和恢复机制。8)支持四种类型传输方式：USB有四种传输模式即控制传

4、输、中断传输、同步传输、块传输，因而可以满足不同设备的数据传输要求。正是由于USB设备在通用设备方面的优异表现，提高了数采测控业界对它的关注度。uSB技术正在数采测控方面迅猛发展。目前，USB总线在数采测控方面当前的发展趋势就是将usB总线技术与虚拟仪器技术相结合的usB总线虚拟仪器技术。uSB总线在设备小型化、便携化的转变上起着不可估量的作用。本课题正是基于这种思路而展开的【”。1．1．4LabVIEw简介虚拟仪器实际上是一个按照仪器需求组织的数据采集系统，其研究中涉及的基础理论主要是数据采集和数字信号处理。目前在这一领域内，使

5、用较为广泛的计算机语言和开发环境是美国NI公司的Labvmw。LabvIEw(1aboraton，virtualinS打umenteng血∞血g、vorkbench)是一种图形化的编程语言和开发环境，它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，被公认为是标准的数据采集和仪器控制软件。LabVIEw不仅提供了与遵从GPIB，vⅪ，RS一232和RS一485协议的硬件及数据采集卡通信的全部功能，还内置了支持TcP／IP。Activex等软件标准的库函数，而且其图形化的编程界面使编程过程变得生动有趣。以LabvIEw为代表的图形化程序语

6、言，又称为“G”语言。使用这种语言编程时，基本上不需要编写程序代码，而是“绘制”程序流程图。LabVIEw尽可能利用工程技术人员所熟悉的术语、图标和概念，因而它是一种面向最终用户的开发工具，可以增强工程人员构建自己的科学和工程系统的能力，可为实现仪器编程和数据采集系统提供便捷途径。利用LabⅥEw可产生独立运行的可执行文件。1．2系统总体介绍采用虚拟仪器技术构建灵活方便的测试仪器取代传统的模拟式晶体管特性图示仪。即利用现有的计算机，加上特殊设计的仪器硬件和专用软件，形成既有传统仪器的基本功能，又有其所没有的特殊功能的高档低价的新型

7、晶体管特性图示仪。设计包括计算机上的软件设计，外部的仪器硬件设计和两者之问的接口。虚拟仪器的发展随着微机的发展和采用总线方式的不同而具有不同特点，通用串行总线(usB)以其方便、快速、支持即插即用、价廉等优点，符合大中专院校对6第二章xJ4810型半导体管特性图示仪的偏转值。基极电流或基极源电压，由阶梯电流取样电阻上的分压值，经放大器而取得的基极电流偏转值。3．Y轴移位以及Y轴(电流，度)×0，1倍率开关(带开关的电位器)它是通过差分平衡直流放大器的前级放大管中射极电阻的改变，以达到被测信号或集电极扫描线在Y轴方向移动。2．1．2

8、x轴作用部分4．x轴(电压／度)偏转系数开关集电极电压VcE，从O．05，度～50V／度共10档，其作用是通过选择不同的分压电阻，对其进行衰减达到其电压的偏转值。基极电压VRE，从O．05／度～1V／度共5档，其作用是将基极电压经过不同的分压电阻对