優(yōu)秀論文1_簡易半導(dǎo)體三極管參數(shù)測試儀

1、簡易半導(dǎo)體三極管參數(shù)測試儀簡易半導(dǎo)體三極管參數(shù)測試儀摘要本設(shè)計(jì)以 AT89C55WD單片機(jī)最小系統(tǒng)為核心， 用 c51 編程，通過多組繼電器的組合，可靠地實(shí)現(xiàn)了對三極管基極和發(fā)射極電流的檢測， 通過 ADC0809和運(yùn)放組成數(shù)據(jù)采集電路； 由 DAC0832和多組繼電器組成數(shù)控電壓源。 系統(tǒng)能精確測量三極管交直流放大系數(shù)、 集電極發(fā)射極反向擊穿電壓和反向飽和電流。 系統(tǒng)所用高壓通過倍壓電路獲得。 單片機(jī)根據(jù)采集所得數(shù)據(jù)進(jìn)行處理， 并通過液晶對各項(xiàng)參數(shù)和輸入輸出曲線進(jìn)行顯示。 在此基礎(chǔ)上，用 MAX232實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)和 PC機(jī)的串行數(shù)據(jù)通訊，使顯示更直觀準(zhǔn)確，并可進(jìn)行存儲打印。1一、 方案論證與

2、比較根據(jù)題目的設(shè)計(jì)要求， 本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以劃分為以下幾個(gè)部分， 下面對每個(gè)設(shè)計(jì)方案分別進(jìn)行論證與比較1三極管基極和集電極電壓采樣電路方案一： 采用在基極和集電極電阻兩端直接測電壓的方法。用這種方法雖然簡單，但是電路復(fù)雜，需要多個(gè)運(yùn)算放大器，精確度不高，很難達(dá)到題目要求。方案二：采用在發(fā)射極串電阻，直接在發(fā)射極測量電流I ce 的方法。這種方案由于電阻兩端對地電壓較低，便于放大檢測。但由于發(fā)射極電阻的存在，使基極電位很難確定，不便于基極電阻的選擇，對Uce的確定也會帶來一定困難。方案三： 用兩路數(shù)據(jù)采集電路分別對基極電壓和發(fā)射極電阻兩端電壓進(jìn)行采樣?；鶚O電壓經(jīng)過普通運(yùn)放組成的同向比例放大電路進(jìn)行

3、放大后送AD采樣。而極電極電阻兩端的電壓采用高精度低漂移儀用放大器INA126 進(jìn)行放大。若所測三極管為 PNP型管，則經(jīng)過反向比例電路轉(zhuǎn)換成正電壓以滿足ADC0809采樣的需要。綜合考慮，方案三電路結(jié)構(gòu)簡單，測量精度較高，故采用方案三。2反向擊穿電壓測量電路方案一：通過變壓器、三端穩(wěn)壓器等組成可調(diào)電壓源，實(shí)現(xiàn) 0100V 電壓的連續(xù)輸出。這種方案輸出電壓簡單易行， 但由于高壓的檢測存在一定困難， 且大電流易對電路造成損壞，不宜采用。方案二：將 DAC0832的輸出經(jīng)倍壓電路后得到可調(diào)高壓，通過 DA控制逐步增大加在三極管集電極的電壓， 同時(shí)對集電極電流實(shí)時(shí)檢測， 當(dāng)檢測到電流發(fā)生突變時(shí)，記錄

4、下此時(shí)的 DA輸出電壓值。根據(jù)加壓倍數(shù)即可得到 Uceo.這種方法控制容易，便于檢測。 且倍壓電路輸出電流小， 即使出現(xiàn)誤操作也不易對電路造成損壞。綜合考慮，決定采用第二種方案。3反向飽和電流測量電路由于反向飽和電流極小，測量中容易產(chǎn)生較大的誤差。測量時(shí)用繼電器將1M大電阻切入集電極電路， 。方便檢測，減小誤差。根據(jù)實(shí)際測量經(jīng)驗(yàn)，4三極管共射極輸入輸出特性曲線測量三極管輸入特性曲線的測量方案：固定電壓 | VC |=12 V, 通過 DAC0832逐漸增大基極電壓 , 每增大一次電壓采集一次電流 i B, 記入內(nèi)存 . 單片機(jī)將采集所得的各項(xiàng)數(shù)據(jù)處理后，在 LCD上輸出曲線。 三極管輸出特性曲

5、線的測量方案通過改變基極電阻 , 達(dá)到題目要求的基極電流。同樣通過DA輸出改變電壓 VCE每當(dāng)改變一次集電極電壓就采集一次電流i C記入內(nèi)存,顯示輸出曲線 。,5. 測量結(jié)果顯示方案2方案一：把測量所得的參數(shù)和特性曲線通過液晶屏顯示， 這種方案雖然簡便易行，但顯示精度不高。方案二：把所有的測量結(jié)果送到上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行顯示，顯示精度比較高，但不夠方便靈活，并且需兩個(gè)全雙工串行接口，實(shí)現(xiàn)比較困難。權(quán)衡以上兩種方案， 我們做了很好的折中， 在電路中不僅擴(kuò)設(shè)計(jì)了 LCD顯示，而且擴(kuò)展了與 PC機(jī)連接的 RS232串行通訊接口，這樣使用起來既方便靈活，又提高了精度，而且擴(kuò)展了數(shù)據(jù)存儲、打印等功能。二、主要

6、電路工作原理分析與計(jì)算1總體設(shè)計(jì)思路本系統(tǒng)信息流程圖如下 :采三極管樣電路數(shù)控電源顯示AT89電 路C52單片機(jī)最小系統(tǒng)PC圖 22. 采樣電路設(shè)計(jì)與放大系數(shù)計(jì)算（ 1）基極集電極電阻大小的選取。題目要求在 Ib=0 、 10A、20A、3VCE 0 A 的條件下繪出共射極輸出特性曲線，由于發(fā)射極直接接地， 在測放大倍數(shù)和輸出曲線時(shí)， 基極電壓保持 +5V（或-5V）不變。取VBE0.65可計(jì)算出三種情況下的基極電阻分別為：V ,(5 0.65)V435K(5 0.65)V218K(50.65)VR1R2R3145K10 A20 A30 A3實(shí)際應(yīng)用時(shí)，由于用固定電阻很難匹配準(zhǔn)確， 故選用電位

7、器， 將阻值精確調(diào)到上述值后再接入電路。電阻之間的切換用繼電器實(shí)現(xiàn)。對于集電極，電流一般在 1mA10mA, 由于送到 ADC0809的電壓要在 0 5V, 電阻兩端電壓又要經(jīng)儀表放大器 5 倍放大，故集電極接一個(gè) 75 電阻，對其兩端電壓進(jìn)行檢測。同時(shí)為保證測量放大倍數(shù)時(shí)VCE 約為 10V，集電極再接入一500 電阻進(jìn)行分壓，確保 VCE 在 10V左右?；鶚O采樣電路 :電路圖如圖 3。圖中每個(gè)繼電器一端接 +12V電壓，一端接一個(gè) BJT 的集電極，每個(gè) BJT的基極由單片機(jī)的一個(gè) I/O 口控制。當(dāng)單片機(jī)的 I/O 口輸出高電平時(shí)， BJT 的基極得電導(dǎo)通，繼電器就閉合。 P3.1 繼

8、電器 8， P3.2 繼電器 7，P3.3 繼電器 3，P3.4繼電器 5， P3.5 繼電器 4。在 | I B | 10A , VCE |VCE | 10V 條件下，繼電器 1 的兩個(gè)開關(guān)分別接在 +12V和+5V（如果被測三極管是PNP型接 -5V 和-12V）。繼電器3的開關(guān)閉合在接電源的一側(cè)。為產(chǎn)生所需電流 | I B | 10A ，繼電器 8 的兩個(gè)開關(guān)分別接在電阻 R1 和 R3側(cè)。繼電器 7 的開關(guān)接在1側(cè)。由模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片 ADC0809讀取三極管基極電壓 VB 。由于電路末端接5 V 電壓。則電路兩端的電壓是 VRB = 5 -V B 易得基極電流 I B 的表達(dá)式 ：V

9、RB5 -VBI BRBRB集電極采樣電路：電路圖如圖 3。同樣的條件下，電路中繼電器4 的開關(guān)接在電阻 R5 側(cè)，繼電器 5 的開關(guān)接在電源12 V 一側(cè)。由專用儀表放大器INA126 負(fù)責(zé)直接讀取集電極電阻兩端的電壓 VRC ，經(jīng)過轉(zhuǎn)換送給單片機(jī)。 INA126 是一種低電壓，微功耗的45放大器，對采樣電路的輸入信號影響很小，可盡量減小測量結(jié)果的誤差，經(jīng)試驗(yàn)測試完全能把誤差控制在 5 N 1以內(nèi)，符合題目的要求。100在測三極管的的放大系數(shù)時(shí)，繼電器的開關(guān)打在電阻R5 上。電阻 R5 的電阻值是 75 歐姆 ，易得集電極的電流表達(dá)式：I CVRC 。根據(jù)三極管直流電流放大75系數(shù)的定義式可

10、以算出：ICICEO ICIBIB一般來說，和的大小是不一樣的，不是一個(gè)固定不變的常數(shù)，它是兩個(gè)變化量之比， 其值的大小與工作點(diǎn)密切相關(guān)。 但是在恒流特向較好的區(qū)域，如果忽略了 I CEO , 兩者的大小是基本相等的。 由于在完成本題中前兩個(gè)任務(wù)時(shí)，三極管一直工作在恒流特性較好的區(qū)域，可以認(rèn)為和是相等的。只要把 | I B | 從 10A 改變到 20A ， | VCE | 保持不變，三極管的靜態(tài)工作點(diǎn)已經(jīng)發(fā)生了改變，此時(shí)用與測直流放大倍數(shù)相同的辦法就可以測出交流放大系數(shù)。 也就是說只要使基極電路中的繼電器 8 的開關(guān)改變方向，使電阻 R2 接在電路中，電流就會改變到 20A，再用同樣的方法測

11、量即可。 A/D 轉(zhuǎn)換輸出電路：A/D 轉(zhuǎn)換器是數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)的核心部件，它把采集的模擬量變換成數(shù)字序列，并讀回計(jì)算機(jī)。在設(shè)計(jì)中，我們對A/D 的轉(zhuǎn)換速度、精度和器件成本作了最好的折中，選用了8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器 ADC0809.基極電壓-15351A342+12-15OP073Q72R2R3P3.212A5ADNPN110K10K2R14+15OP07RELAY-SPDT10K21+15R410K圖 4圖 為與 ADC0809相連接的放大電路。當(dāng)測量 NPN型三極管時(shí)，單片機(jī) P3.26口控制繼電器 3 的開關(guān)，使之與放大器 1A相連。當(dāng)測量 PNP型三極管時(shí)，由于基極和集電極電路均施加了負(fù)

12、電壓， 為滿足 ADC0809的轉(zhuǎn)換要求， 電壓信號需經(jīng)1：1 反向放大，所以開關(guān)應(yīng)該接在直接與放大器 2A 相連的一側(cè)。3施壓電路設(shè)計(jì)與計(jì)算倍壓電路 ：由于三基管的反向擊穿電壓一般不會小于 70 V 而且測量穿電壓時(shí)要求用單片機(jī)控制加在集電極上的電壓以一定步長逐漸變化，而單片機(jī)只能輸出最大12V 、 的電壓。我們設(shè)計(jì)了一個(gè)由與非門組成的倍壓電路。CMOS。D1VAAA40694069406910K2.7KC11000uFA'AD2B'C2AB4069D3+3VC3C4GND76541 61 51 41 31 9121 71 8圖 6圖中為三倍壓電路，當(dāng)接通電源時(shí)，電路中A 點(diǎn)

13、電位為“ 0”，則 B 點(diǎn)電位為電源電壓 V。這時(shí)電源電壓 V 通過 D1 對 C2 充電，使 C2 兩端電壓為 V 值，而 D2并不導(dǎo)通。當(dāng)反向器輸出電位翻轉(zhuǎn)之后，A 點(diǎn)電位上升為 V 值，于是 A, 點(diǎn)電位相應(yīng)上升為 2V 值，此時(shí) D1 反偏，而 D2 導(dǎo)通 . 在下一個(gè)半周時(shí)， B 點(diǎn)電位上升為V值， B, 點(diǎn)電位相應(yīng)上升為3V 。經(jīng)過 D3 對 C4 充電，使輸出電壓為3V 。DA雙極性電壓輸出電路：由于三極管有 NPN和 PNP兩種型號，測量兩種三極管輸入輸出特性曲線時(shí)所用電壓極性相反。 這就要求單片機(jī)輸出的控制電壓有正負(fù)兩個(gè)極性。 在此采用了一種典型的 DAC0832雙極性輸出電

14、路，電路圖如下：VCClsb DI0Vcc20VREF(+5 V)R1R2DI1810K5 KDI2VrefDI39-1 2DI4Rfb-12DI58DI68msbDI71131 AIou t1R32 AILE1312220K1VO2Iou t2LF3 5 3 VO12CSLF3 53WR14R4XferAGND34WR210+125 K1DGND+12DAC08 3 27圖中放大器 2 的輸入端 3 通過電阻 R1 與參考電壓 VREF 相連，因此運(yùn)算放大器2 的輸出電壓：VO2 (R2 R3 )VO1 (R2 R1 )VREF )代入 R1 、 R2 、 R3 的值，可得：VO 2(4VO

15、1 2VREF )我們所用的基準(zhǔn)電壓是 +5V,所以當(dāng)VO10V 時(shí)， VO210V ；當(dāng)VO12.5V 時(shí)， VO 20V ；當(dāng)VO15V 時(shí)， VO210V 。于是我們通過單片機(jī)控制輸出從 0到-5V 的漸變電壓就可以得到從 -10V 到V 連續(xù)變化的電壓。+104. 測量集電極發(fā)射極反向擊穿電壓和反向飽和電流測反向飽和電流 ：集電極發(fā)射極反向飽和電流ICEO 定義為基極開路時(shí)， 在集電結(jié)和發(fā)射極之間加反向電壓，得到反向電流。ICEO(1) I CBOI C測量時(shí)，繼電器7 控制開關(guān)接在2端，繼電器8 控制開關(guān)分別接在2 和 4端。由于 4 端懸空，所以基極開路。在集電極施加電壓。繼電器4

16、 接通電阻 R4 。用儀用放大器INA126 將 R4 兩端的電壓 VRC 送給單片機(jī)。由于 I CEO 的值很小，在0.1 A-A之間變化，為了減小誤差，選擇R4電阻為 1M. 所以方向飽和電10流的計(jì)算式為：VRCICEOR4測反向擊穿電壓：在測反向擊穿電壓時(shí)， 通過繼電器將三極管基極電路斷開，根據(jù)三極管不同型號改變集電極和發(fā)射極電阻，在發(fā)射極與集電極之間，施加 DA輸出經(jīng)過倍壓電路產(chǎn)生的可調(diào)高壓。當(dāng)單片機(jī)檢測到電流突變時(shí), 記錄下 DA輸出值 , 即可得到擊穿電壓 .5輸入輸出特性曲線測量 輸入特性曲線 ：8使|VCE |=10 V，NPN 型的三極管共發(fā)射極接法時(shí)，其輸入量是基極電流i

17、 B 和發(fā)射結(jié)壓降 uBE 。其輸出量是集電極電流iC 和管壓降 uCE 。輸入特性曲線反映的是以 U CE 為參變量，基極電流iB 和發(fā)射結(jié)壓降 uBE 之間的關(guān)系。其表達(dá)式為：iB f (uBE ) |UCE 常數(shù)本系統(tǒng)在測量 NPN型三極管時(shí)，繼電器3 的開關(guān)接在 DA輸入一側(cè)。為了滿足發(fā)射結(jié)壓降的變化要求，使基極電阻 R1連接在電路中，也就是繼電器 8 的開關(guān)分別接在電阻 R1 和 R3 側(cè)。繼電器 7 的開關(guān)接在與 R1 連接的 0通路中。先用單片機(jī)通過 DAC0832輸出控制電壓從 0 開始變化，每次改變0.05，直到 +5 V。發(fā)射結(jié)壓降 uBE 跟隨控制電壓變化，變化范圍約為

18、0.6-0.8 V。由于發(fā)射極接地， uBE= u 。B每改變一次電壓，單片機(jī)通過基極采樣電路獲得一組基極電流iB和基極電壓 uB 的變化的數(shù)值（ i B 的計(jì)算方法同第二部分） 。存入內(nèi)存單元。處理并記錄完所有的數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)送給顯示電路輸出?？梢缘玫揭粭l基極電流i B 隨發(fā)射結(jié)壓降 uBE 變化的光滑曲線。測 PNP 型三極管時(shí)，只要將電壓從 0V 逐漸改變，每次改變 -0.05V, 直到 -5V 為止。輸出特性曲線：輸出特性曲線反映的是以基極電流I B 為參變量。集電極電流iC 和管壓降uCE 之間的關(guān)系，其表達(dá)式為：iCf (uCE ) |I B 常數(shù)當(dāng) 管壓降 uCE 超過 1 V

19、后，集電極電流 i C 的大小與基極電流 iB 成正比，即iCiB 。如果等間隔的改變 i B 的大小繼續(xù)測試，可以得到一組間隔基本均勻，彼此平行的直線。本系統(tǒng)在測量時(shí)，先用單片機(jī)控制繼電器 是電阻 連接在電路中。此時(shí)基極電流 I B 是 然后通過 DAC0832輸出控制電壓從 0 變化，每次改變 0.1 V，單片機(jī)通過集電極采樣電路獲得電流iC 的變化的數(shù)值記錄在內(nèi)存單元中，直到控制電壓達(dá)到 12 伏。然后改變基極電阻 ，從而改變基極電流 I B 。用同樣的方法測量?；鶚O電阻共改變 3 次，所以可以得到三條輸出特性曲線。處理并記錄完所有的數(shù)據(jù)后，9將數(shù)據(jù)送給顯示電路輸出。顯示結(jié)果是三條集電極

20、電流iC 隨管壓降 uCE 變化的平滑曲線。6. 人機(jī)界面1. 輸入部分 ：本系統(tǒng)人機(jī)界面友好，可通過鍵盤輸入使液晶對不同測量值進(jìn)行分屏顯示。鍵盤管理器件采用周立功公司的 ZLG7289A。該芯片具有 SPI 串行接口，可同時(shí)驅(qū)動 8 位共陰式數(shù)碼管（或 64 只獨(dú)立 LED），還可連接多達(dá) 64 鍵的鍵盤矩陣，單塊芯片即可完成 LED顯示、鍵盤接口等全部功能。 ZLG7289具有“讀鍵盤數(shù)據(jù)”指令，操作相當(dāng)方便。當(dāng) ZLG7289A檢測到有效的按鍵時(shí)， KEY 腳將從高電平變?yōu)榈碗娖剑⒁恢北３值桨存I結(jié)束。在此期間，如果 ZLG7289A接收到“讀鍵盤數(shù)據(jù)指令”，則輸出當(dāng)前按鍵的鍵盤代碼；

21、根據(jù)此鍵盤代碼，方便得實(shí)現(xiàn)了散轉(zhuǎn)程序的設(shè)計(jì)。2顯示部分：I 液晶驅(qū)動 本系統(tǒng)采用 OCMJ4X8C(128*64)圖形漢字兩用液晶作為主要顯示工具。該液晶帶有總多控制字，程序開始時(shí)，先對液晶初始化，之后，每次先通過控制字制定開始位置，然后寫入點(diǎn)陣信息。開機(jī)時(shí)顯示歡迎畫面， 對用戶操作進(jìn)行提示，人機(jī)界面友好，圖形美觀。II 漢字顯示 本系統(tǒng)內(nèi)置國標(biāo) GB2312碼簡體中文字庫（ 16X16 點(diǎn)陣），每個(gè)漢字的內(nèi)碼有兩個(gè)字節(jié)，順序連續(xù)寫入即可顯示漢字。根據(jù)液晶的資料， 自行編寫了字符串顯示、浮點(diǎn)數(shù)顯示等功能函數(shù)，在其它程序中調(diào)用非常方便。III 曲線顯示 液晶中的繪圖顯示 RAM提供 64

22、5;32 個(gè)位元組的記憶空間，可以控制 256×64 點(diǎn)的二維繪圖緩沖空間， 在更改繪圖 RAM時(shí)，連續(xù)寫入水平與垂直的坐標(biāo)值，再寫入兩個(gè) 8 位元的資料到繪圖 RAM。由于液晶屏的點(diǎn)的組織比較復(fù)雜，逐個(gè)寫入比較麻煩。在顯示曲線時(shí)，先在外部 RAM中開辟一片區(qū)域，根據(jù) AD采樣和數(shù)據(jù)處理后得到的數(shù)據(jù)集和，將各個(gè)點(diǎn)置好，再一次寫入液晶屏。7. 管腳插錯(cuò) , 損壞指示報(bào)警功能的實(shí)現(xiàn)此功能完全通過軟件實(shí)現(xiàn) , 當(dāng)單片機(jī)檢測到的 Ube,Ic 不在規(guī)定范圍 , 以及 AD 讀數(shù)頻繁變化 ( 由于 ADC0809輸入大于 5V 所致 ) 時(shí) , 即判定三極管已損壞 . 通過實(shí)際檢測中遇到的問題

23、 , 還加入了其他一些判定管腳插錯(cuò)或損壞的條件8. 其它功能擴(kuò)展系統(tǒng)制作完成后， 已可以在液晶上顯示輸入、輸出曲線。但由于液晶點(diǎn)陣大小的限制，不可能較精確的顯示曲線。 本系統(tǒng)在液晶顯示的基礎(chǔ)上擴(kuò)展了串口通訊功能，能將單片機(jī)采集到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)傳送到上位機(jī)， 在上位機(jī)的操作界面上更精確的顯示三極管的輸入、輸出曲線，并可以對各項(xiàng)數(shù)據(jù)和曲線進(jìn)行打印。具體實(shí)現(xiàn)如下： 采用 MAX232實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換， 以完成單片機(jī)與 PC機(jī)的串行通10訊。進(jìn)行串行通訊時(shí)要滿足一定的條件， PC 串口是 RS232 電平的，而單片機(jī)的串口是 TTL 電平的，兩者之間必須有一個(gè)電平轉(zhuǎn)換電路，采用了專用芯片 MAX232 進(jìn)行轉(zhuǎn)

24、換，用了三線制連接串口， 也就是說和電腦的 9 針串口只連接其中的 3 根線：第 5 腳的 GND 、第 2 腳的 RXD 、第 3 腳的 TXD 。，電路如下圖所示， MAX232 的第 10 腳和單片機(jī)的 11 腳連接，第 9 腳和單片機(jī)的 10 腳連接，第 15 腳和單片機(jī)的 20 腳連接。C4+510uFC1U?1C1 +VCC1 621 5v +GND1 0u F1 4T1 OUT31 3C1-R1 INC21 2R1 OUT4C2 +RS23 21 11 0u FT1 IN55C2-T2 IN1 0P3. 19C36v -479T2 OUTR2 OUTP3. 088R2IN3TX1

25、 0u F7MAX2 322 RX61圖 8上位機(jī)程序用 VC開發(fā) . 其中串口通訊的Visual C+ 程序采用 MSComm控件編寫 .PC 機(jī)按照與單片機(jī)約定好的次序?qū)⒔邮盏降臄?shù)據(jù)存入對應(yīng)存儲單元 . 當(dāng)上位機(jī)操作面板上的某個(gè)按鈕被按下時(shí) , 系統(tǒng)產(chǎn)生消息響應(yīng) , 對數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算 , 同時(shí)激發(fā) OnPaint 函數(shù) , 刷新繪圖顯示 . 程序中還加入了 Splash 控件 , 上位機(jī)操作軟件啟動時(shí)出現(xiàn)漂亮的啟動畫面 , 使人機(jī)界面更加友好 . 系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)上位機(jī)操作界面的平面截圖如下：119. 誤差分析造成誤差的原因有：I 運(yùn)放零點(diǎn)漂移由于普通運(yùn)算放大器的零點(diǎn)漂移，溫度漂移等帶來的誤差。I

26、I 電阻溫度特性：由于電阻在溫度上升時(shí)阻值會變小，使計(jì)算結(jié)果偏大。III AD 轉(zhuǎn)換的讀數(shù)誤差12受 AD 轉(zhuǎn)換器精度，及基準(zhǔn)源穩(wěn)定程度的限制，不可避免地帶來一定程度的誤差。 IV 計(jì)算誤差：雖然我們盡量減小計(jì)算誤差，如保留盡量多的小數(shù)位，在集電極電路中串聯(lián)阻值很大的電阻來計(jì)算反向飽和電流，但誤差還是存在的。三、 軟件設(shè)計(jì)1系統(tǒng)主程序程序全部采用 C語言編寫，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、參數(shù)計(jì)算、數(shù)據(jù)、圖形顯示等功能。采用液晶分屏顯示基本參數(shù)、輸入曲線、輸出曲線和擊穿電壓。在輸入輸出曲線模塊中，程序?qū)?AD 采樣得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，再一次性寫入液晶的DDRAM和 GDRAM進(jìn)行顯示。程序同時(shí)加入了軟件復(fù)

27、位功能，通過按鍵返回開機(jī)畫面，程序進(jìn)行重新檢測。 程序設(shè)計(jì)模塊化， 其它程序也可直接調(diào)用其中的功能函數(shù)，使用非常方便。本系統(tǒng)軟件主程序流程圖如下開始液晶初始化，顯示開機(jī)畫面有鍵按下判斷鍵盤指令F1F2F3F4F5F6測輸輸反三發(fā)基入出向極送管數(shù)本曲曲擊類據(jù)參線線穿型數(shù)電選壓擇13四、系統(tǒng)測試及數(shù)據(jù)分析1 測試使用的儀器半導(dǎo)體管特性圖示儀XJ-4810數(shù)字式萬用表 FLUKE175示波器PC機(jī)2測試數(shù)據(jù)為測試本儀器測量三極管交直流放大系數(shù)的精確度，我們用的本儀器測量的數(shù)據(jù)和圖示儀測量的數(shù)據(jù)相比較，測試結(jié)果如下：測量在 | I B | 10A 時(shí)， BJT 的直流放大系數(shù)：BJT1BJT2BJT3

28、BJT4BJT5BJT6BJT7BJT8BJT9BJT10用圖示儀280263155211165197288120226188用本儀器285270161220171204290128231196觀察圖示儀輸出波形與我們得到的液晶顯示波形相比較, 圖形基本吻合 , 能較準(zhǔn)確的反映三極管的輸入輸出特性.測量結(jié)果分析考慮到用萬用表測量時(shí)， BJT 的工作點(diǎn)和用本儀器測量時(shí) BJT 的工作點(diǎn)不同，所以結(jié)果稍有偏差，但誤差大小在題目要求的范圍之內(nèi)。說明本儀器有較高的精度和較高的實(shí)用價(jià)值。五、總結(jié)14本系統(tǒng)采用繼電器開關(guān)控制的多路采樣電路，對各項(xiàng)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)檢測。使用單片機(jī)作為中央控制器和計(jì)算器件， 控制各個(gè)部分協(xié)調(diào)有序地工作。 系統(tǒng)有功能強(qiáng)，性能可靠的特點(diǎn)。 采用了多種方法減小測量誤差， 用 LCD顯示測量結(jié)果，測量精度高，顯示直觀。全部實(shí)現(xiàn)了題目的要求。加上擴(kuò)展的串口通訊功能，使它具有更好的顯示功能和打印存儲功能。在工作過程中， 我們充分體會到了創(chuàng)造的樂趣和分工合作的重要性， 在動手的過程中，不但增強(qiáng)了實(shí)踐能力，而且在理論上有了更深的認(rèn)識。