北郵電子電路簡易晶體管圖示儀報告

1、電子電路綜合實驗報告課題名稱：簡易晶體管圖示儀的設(shè)計與實現(xiàn)專業(yè)：信息工程班級：學(xué)號：姓名：班內(nèi)序號：指導(dǎo)老師：張君毅                                 課題名稱：簡易晶體管圖示儀的設(shè)計與實現(xiàn)一、 摘要本報告主要介紹了通過主要通過數(shù)字器件實現(xiàn)的簡易晶體

2、管圖示儀的設(shè)計方法與實現(xiàn)過程。并且分模塊給出了仿真框圖以及仿真的結(jié)果。給出了示波器上的一些實驗數(shù)據(jù)，并且總結(jié)了在實驗過程中遇到的問題以及解決的方法。二、 關(guān)鍵詞 方波，三角波，階梯波，輸出特性曲線三、 設(shè)計任務(wù)要求1、基本要求： 設(shè)計一個階梯波發(fā)生器， f500Hz ，Uopp3V ，階數(shù) N=6；。 設(shè)計一個三角波發(fā)生器，三角波Vopp2V； 設(shè)計保護電路，實現(xiàn)對三極管輸出特性的測試 ；2、提高要求： 可以識別NPN，PNP 管，并正確測試不同性質(zhì)三極管； 設(shè)計階數(shù)可調(diào)的階梯波發(fā)生器

3、。四、 設(shè)計思路本試驗要求用示波器穩(wěn)定顯示晶體管輸出特性曲線。我的設(shè)計思路是先用NE555時基振蕩器產(chǎn)生符合條件的方波。然后將產(chǎn)生的方波一方面作為計數(shù)器74LS169的時鐘信號，74LS169是模16的同步二進制計數(shù)器，可以通過四位二進制輸出來計時鐘沿的個數(shù)，實驗中利用它的三位輸出為多路開關(guān)CD4051提供地址。CD4051是一個數(shù)據(jù)選擇器，根據(jù)16進制計數(shù)器74LS169給出的地址進行選擇性的輸出，來輸出階梯波，接入基極。另一方面將方波輸入雙運放LF353，第一級運放作為積分器產(chǎn)生三角波，第二級運放作為放大器產(chǎn)生符合條件的三角波，最后將符合要求的三角波作為集電極輸入到三極管集電極，通過示波器

4、如圖連接即可觀察到輸出特性曲線五、 分塊電路和總體設(shè)計5.1：通過NE555產(chǎn)生方波，電路圖如下：仿真階梯波效果圖：5.2：階梯波的產(chǎn)生利用74LS169N和CD4051實現(xiàn)階梯波的產(chǎn)生。將產(chǎn)生的方波輸入74LS169N中，讓其統(tǒng)計時鐘沿個數(shù)，作為地址輸入到CD4051，然后作為譯碼器產(chǎn)生階梯波電路圖如下，因為multisim沒有CD4051所以用ADG508來代替階梯波波形：5.3：方波的產(chǎn)生 將產(chǎn)生的方波輸入雙運算放大器LF353中，利用其第一個運放作為積分器產(chǎn)生三角波，利用第二級運放作為放大器，產(chǎn)生符合要求的三角波：電路圖：波形圖：5.4：晶體管輸出特性曲線的顯示晶體管的輸出特

5、性曲線指在基級輸入電流Ib一定的時候，Ic和Uce的關(guān)系。將X接在C級輸入電阻后面模擬UCE，Y接在E級輸出電阻前面模擬IC，將示波器調(diào)到X-Y模式即可看到輸出特性曲線。電路圖：六、 實現(xiàn)功能說明6.1：基本功能的實現(xiàn):階梯波發(fā)生器：數(shù)據(jù)為f=1.373Khz，Vopp=5V，N=6；如圖：為方波與階梯波的實際波形：三角波發(fā)生器：數(shù)據(jù)為Vopp=3.45V：NPN三極管輸出特性曲線顯示（6條）6.2：提高要求實現(xiàn)68階階數(shù)可調(diào)：在CD4051與Vcc之間連接一個滑動變阻器，通過調(diào)整滑阻的阻值可以改變輸出電壓的范圍從而改變了進入晶體管截止區(qū)的輸出特性曲線的條數(shù)，效果如圖七、 故障與問題分析7.1

6、：出現(xiàn)的一些問題：輸出特性曲線條數(shù)不夠6條：輸出特性曲線左下角失真嚴重 7.2：解決方法 ：在輸入階梯波為6階的情況下發(fā)現(xiàn)輸出特性曲線只有5條，于是查閱資料，發(fā)現(xiàn)在Vcc與第一個100歐電阻之間串聯(lián)一個330歐的電阻后特性曲線變成6條。于是我又聯(lián)想到階數(shù)可調(diào)的解決方法，即把電阻換成一個滑動變阻器，通過改變阻值大小來改變輸出曲線條數(shù)，實驗后成功做出了48階階數(shù)可調(diào)電路。 ：剛開始無論怎樣特性曲線的左下角都會亂成一團，通過查看時域波形圖發(fā)現(xiàn)是輸出的波形不規(guī)范，于是我改變Re的阻值，發(fā)現(xiàn)在Re比較大的時候誤差會變小，而當(dāng)我不小心用手將LF353的-5V輸入和E級連在一起的時候發(fā)現(xiàn)誤差神奇的消失了，圖

7、像變得十分的規(guī)范與標準，于是我選擇了一個很大的電阻將-5V引入E級，終于得到了完美的圖像。之后問老師，老師說可能是布線不規(guī)范造成的誤差 八、 總結(jié)與結(jié)論 8.1：結(jié)論三極管的輸出特性曲線是指在基級輸入電流Ib一定的情況下，Uce和Ic的關(guān)系。分析得到的輸出特性曲線可得結(jié)論：在Uce從0開始增大的時候，Ic會隨之增大。而當(dāng)Uce增大到一定范圍后，Ic趨于穩(wěn)定，此時Ic基本由Ib的大小決定。8.2：實驗總結(jié)通過這次電路實驗，我在許多方面都獲得了收獲。首先相比于上學(xué)期的實驗，這學(xué)期的實驗電路要復(fù)雜很多，通過研究如何合理的布線以及在面包板上插入器件使得我的動手能力提高了很多。然后本次實驗讓我認識了一些數(shù)字電路器件并且掌握了其用法。再者，通過實際操作我對實驗室的測試儀器有了更深的理解。最后，本次實驗大大考驗了我查閱資料的能力，而且網(wǎng)上的東西存在許多錯誤，在糾錯的過程中我又增加了許多的知識?？偠灾?，這次實驗使我獲益匪淺。九、 整體圖以及仿真都已經(jīng)在上文中給出，這里不再重復(fù)。十、 所用元器件及測試儀表清單元器件/儀表數(shù)量作用方波電路555時基振蕩器1產(chǎn)生時鐘信號330pf電容1100nf電容11.5M電阻12K電阻1直流電源(5V)1提供電源三角波電路LF3531積分與放大100nf電容12K電阻13.3K電阻112K電阻134K電阻147K電阻264K電阻1直流電壓源（-5V）1階