模电--简易晶体管图示仪--实验报告材料.doc

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1、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：：班序号：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。一．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

2、不同性质三极管;⑵设计阶数可调的阶梯波发生器。二．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。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

3、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.总体框图：Rc三角波发生电路示波器yxRb阶梯波发生电路方波振荡电路Ree一．分块设计1.方波振荡电路设计1）所用原件NE5553.3nF电容100nF电容100Ω电阻20kΩ电阻电源个数1个1个1个1个一个5v2）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

4、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

5、脚称为实高（或低）、7脚称为虚高。2）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。所用元件LF35347k欧姆12k欧姆3.3k欧姆34k欧姆68k欧姆100nF电源个数1个2个1个1个1个1个1个+5.—52）LF353管脚图3）仿真电路图2）仿真输出波形1.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

6、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

7、有6阶的阶梯波。所用元件Cd505174ls1691000Ω电源个数1个1个5个5v2）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

8、及工作原理332）仿真电路3）仿真输出波形1.三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805