1、南邮简易晶体管特性曲线图示仪摘 要本文主要介绍了简易晶体管特性图示仪的制作原理,内部结构,工作方式。同时在制作的过程中介绍了晶体管的输出特性曲线,555、74LS161、74LS00、LM324 集成块的内部管脚排列图,它们所能实现的功能,以及它们在电路中所起的作用。设计中锯齿波是利用 555 构成的振荡电路来产生的;阶梯波是通过 74LS161 产生一个计数器来实现的。555 产生一个矩形脉冲来控制 161 的计数,每当 555 产生的矩形波处于上升沿的时候就能触发 161 产生一次计数,161 产生的数字信号再经过一个 74LS00 的反向处理进入到数模转换开关当中,从而控制不同电压的相互
2、叠加,最终来实现 8 个不同幅值的阶越信号,这就是阶梯波。把产生的锯齿波和阶梯波接入被测三极管,从被测三极管的发射极与集电极接出两路信号分别接入示波器,再利用李沙育图形就能观测到晶体管的输出特性曲线。关键词:锯齿波 阶梯波 555 74LS161目 录一 引言 .1二 晶体管图示仪的测试原理 .2三 晶体管的输出特性曲线 .3四 锯齿波和阶梯波的产生 .44.1 555 的内部结构与工作原理 44.1.1 电路组成 44.1.2 基本功能 54.2 74LS161 的内部结构与工作原理 54.3 74LS00 的内部结构图 .64.4 LM324 的内部结构与功能 64.5 锯齿波的产生方法
3、74.5.1 电路组成 74.5.2 工作原理 84.6 阶梯波的产生方法 .94.1.1 74LS161 的计数原理 94.1.2 数模转换开关 .104.1.3 电压叠加产生阶梯信号 .114.1.4 74LS00 对信号的反向处理 124.1.5 阶梯波的形成与输出波形 .13五 李沙育图形观测法 14六 三极管的接入与测试 15七 晶体管特性图试仪的调试 16谢 辞 17参考文献 18附 录 190一 引言21 世纪是信息的时代,作为信息技术的核心部分,电子科学与技术的发展功不可没,随着国内外电子科学与技术的飞速发展,电子市场已经表现出巨大的潜力,一些公司也越来越多的进入该领域投资,基
4、于这些,如何来生产出电子相关产品抓住市场需求就变的至关重要,晶体管作为该领域的重要器件,对它进行更深的了解也势在必行,晶体管特性曲线图示仪作为研究晶体管输入与输出特性的仪器也越来越体现出它的价值。 晶体管特性图示仪是一种专用示波器,它能直接观察各种晶体管特性曲线及曲性簇。例如:晶体管共射、共基和共集三种接法的输入、输出特性及反馈特性;二极管的正向、反向特性;稳压管的稳压或齐纳特性;它可以测量晶体管的击穿电压、饱和电流、自或 a参数。本设计中所做的晶体管特性曲线图示仪是最简单的,能够显示晶体管输出特性曲线的仪器,但在原理上没有本质的区别。在下面的设计中会一一介绍简易晶体管特性曲线图示仪的内部结构
5、、工作原理和它的制作、调试方法。1二 晶体管图示仪的测试原理晶体管特性图示仪的原理如下:图 2-1 晶体管图示仪的内部原理图描述晶体管特性,要有两种电压,一是加在 B 极上的阶梯波,用于产生不同的 Ib,二是 C 极上的锯齿波,其周期与阶梯波相对应,以描绘出 Ic-Uce 特性曲线。用合适的阶梯电压加至晶体管的基极,在晶体管的基极产生若干级大小不等的基流,晶体管在每级基流作用下,其 Uce 自小到大扫描一次,并将此电压加到示波的 X 轴,同时,将晶体管的输出电流信号 Ic 加到示波管的 Y 端,从而得到该晶体管的 Ic-Uce 特性。利用普通示波器作为显示器件设计一个简易晶体管特性图试仪基本要
6、求:该晶体管图示仪能稳定地显示晶体管的如下特性:小功率 NPN 晶体管的 IcUce 特性(共发射极组态)X 轴Uce Y 轴Ic 显示特性簇共 8 条曲线,每条曲线对应的基极电流 Ib 步进 0.28mA功耗电阻 1K阶梯电压2三 晶体管的输出特性曲线晶体管的输出特性曲线图如下:图 3-1 晶体管的输出特性曲线输出特性曲线描述基极电流 Ib 一常量时,集电极电流 Ic 与管压降 Uce 之间的函数关系,即:Ic=f(Uce)IB=常数对于每一个确定的 Ib,都有一条曲线,所以输出特性是一族曲线,如图上面的图所示,对于某一条曲线,当 Uce 从零逐渐增大时,集电结电场随之增强,收集基区非平衡少
7、子的能力逐渐增强因而 Ic 也就逐渐增大。而当 Uce 增大到一定数值时,集电结电场足以将基区非平衡少子的绝大部分收集到集电区来,Uce 再增大,收集能力已不能明显提高,表现为曲线几乎平行与横轴,即 Ic 几乎仅仅决定于 Ib。从输出特性曲线可以看出,晶体管有三个工作区域(见上图中所标注):(1)截止区:其特征是发射结电压小于开启电压 Uon 且集电结反向偏置,即对于共射电路 UbeUon 且 UceUbe。此时 Ib=0,而 IcIceo。小功率硅管的 Iceo 在 1uA 以下,锗管的 Iceo 小于几十微安。因此在近似分析中可以认为晶体管截止时的 Ic0。(2)放大区:其特征是发射结正向
8、偏置(Ube 大于发射结开启电压 Uon)且集电结反向偏置,即对于共射电路 UbeUon 且 UceUbe。此时,Ic 几乎仅仅决定于 Ib,而与Uce 无关,表现出 Ic 对 Ib 的控制作用,Ic=( 反)Ib,Ic=Ib。在理想情况下,当 Ib 按等差变化时,输出特性是一族与横轴平行的等距离直线。(3)饱和区:其特征是发射结与集电结均处于正向偏置,即对于共射电路 UbeUon且 UceUbe。此时 Ic 不仅与 Ib 有关,而且明显随 Uce 增大而增大,Ic 小于 Ib。在实际电路中,若晶体管的 Ube 增大时,Ib 随之增大,但 Ic 增大不多或基本不变,则说明晶体管进入饱和区。对于
9、小功率管,可以认为当 Uce=Ube 即 Ucb=0 时,晶体管处于临界状态,即临界饱和或临界放大状态。3四 锯齿波和阶梯波的产生4.1 555 的内部结构与工作原理555 定时器是一种中规模集成电路,只要在外部配上适当阻容元件,就可以方便的构成脉冲产生和整形电路。4.1.1 电路组成下面给出的是 555 集成定时器的电路结构图图 4-1 555 集成定时器的电路结构(1)基本 RS 触发器由两个与非门组成,R 是专门设置的可从外部进行置 0 的复位端,当 R 反=0 时,使Q=0,Q 反=1。(2)比较器 C1、C2 是两个电压比较器。比较器有两个输入端,分别标有+号和-号,如果用 U+和
10、U-表示相应输入端上所加的电压,则当 U+U-时其输出为高电平 U+U-时输出为低电平,两个输入端基本上不向外电路索取电流,既输入电阻趋近于无穷大。(3)分压器三个电阻均为 5 k 的电阻串联起来构成分压器,为比较器 C1 和 C2 提供参考电压,C1 的+端 U+=2Vcc/3、C2 的-端 U-=Vcc/3。如果在电压控制端 CO 另加控制电压,则可改变 C1、C2 的参考电压。工作中不使用 CO 端时,一般都通过一个 0.01uF 的4电容接地,以旁路高频干扰。(4)晶体管开关和输出缓冲器晶体管 TD 构成开关,其状态受 Q 反端控制,当 Q 反为 0 时 TD 截止、为 1 时 TD
11、导通。输出缓冲器就是接在输出端的反相器 G3,其作用是提高定时器的带负载能力和隔离负载对定时器的影响。4.1.2 基本功能 表 4-1 555 定时器的功能表UTH U(TR 反) R 反 Uo TD 的状态X X 0 UOL 导通2Vcc/3 Vcc/3 1 UOL 导通2Vcc/3 Vcc/3 1 不变 不变X Vcc/3 1 UOH 截止R 反=0 时 Q 反=1,输出电压 Uo=UOL为低电平,TD 饱和导通。R 反=1、UTH2Vcc/3,U(TR 反)Vcc/3 时,C1 输出低电平,C2 输出高电平,Q 反=1、Q=0,Uo=UOL、TD 的状态饱和导通。R 反=1 时,UTH2
12、Vcc/3,U(TR 反)Vcc/3 时,C1、C2 输出均为高电平,基本 RS触发器保持原来状态不变,因此 Uo、TD 也保持原来状态不变。R 反=1 时,UTH2Vcc/3,U(TR 反)Vcc/3 时,C1 输出高电平,C2 输出低电平,Q反=0,Q=1,Uo=UOH,TD 截止。4.2 74LS161 的内部结构与工作原理图 4-2 74LS161 引脚结构图7416118169CRCPD0D1D2D3GNDVCCQ3Q2CTTCOQ0Q1CTPLD5表 4-2 74LS161 的状态表从上表可以知道 74LS161 在 CR 反为低电平时实现异步复位(清零 )功能,即复CR位不有效时
13、钟信号才能使输出状态 Q3 Q2 Q1 Q0等于并行输入预置数 D3 D2 D1 D0。在复位和预置端都为无效电平时,两计数使能端输入使能信号,CT TCTP =1,74161 实现模 16 加法计数功能, ;两计数使能端输入禁止信号,CT TCTP =0,Qn012n310n12n3 集成计数器实现状态保持功能, 。在 时,进n012n311Qn02n3位输出端 CO=1。4.3 74LS00 的内部结构图74LS00 是一个两输入的与非门,的它的功能结构图如下:图 4-3 74LS00 功能图4.4 LM324 的内部结构与功能CR LD CTT CTP CP D3 D2 D1 D0 Q3
14、 Q2 Q1 Q00 0 0 0 01 0 d 3 d2 d1 d0 d3 d2 d1 d0 1 1 0 保 持1 1 0 保 持1 1 1 1 计 数6图 4-5 LM324 内部运算放大器图 4-6 LM324 管脚排列图LM324 是四运放集成电路。它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器,除电源共用外,四组运放相互独立。每一组运算放大器可用上上图所示的符号来表示,它有 5 个引出脚,其中“+” 、 “-”为两个信号输入端, “V+”、 “V-”为正、负电源端, “Vo”为输出端。两个信号输入端中,Vi-(-)为反相输入端,表示运放输出端 Vo 的信号与该输入端的相位相反;Vi+(+)为
15、同相输入端,表示运放输出端 Vo 的信号与该输入端的相位相同。LM324 的引脚排列见上图。4.5 锯齿波的产生方法4.5.1 电路组成我们这里要用到的是间接反馈型无稳态工作方式。7图 4-7 用 555 构成的多谐振荡器上图中所示是用 555 定时器构成的多谐振荡器。RA、RB、C 是外接定时元件,定时器TH(6) 、TR 反(2)端连接起来接到 RB 与电容器 C 的连接点,晶体管集电极(7)接到RA、RB 的连接点。4.5.2 工作原理起始状态接通电源前电容 C 上无电荷,所以接通电源瞬间,C 来不及充电,故 Uc=0比较器 C1 输出为 1 、C2 输出为 0,基本 RS 触发器 Q=
16、1,Q 反=0,VO=UOH,TD 截止(1)暂稳态Q=1、Q 反=0、Vo = UOH、TD 截止,是电路的一种暂稳状态,因为在这种状态下,有一个电容 C 充电、Uc 缓慢升高的渐慢升高的渐变过程在进行着,充电回路是VccR1、R2C地,时间常数是 1=(R1+R2)C(2)自动翻转当电容 C 充电,Uc 上升到 2Vcc/3 时,比较器 C1 输出跳变为 0,基本 RS 触发器立即翻转到 0 状态,Q=0、Q 反=1、VO=UOH、TD 饱和导通。(3)暂稳态Q=0、Q 反=1、VO= UOH、TD 饱和导通,是电路的另一种暂稳状态,因为在这种状态下,同样有一个电容 C 放电、Uc 缓慢下
17、降的渐变过程在进行着,放电回路是 CR2TD地,时间常数是 2=R2C(忽略 TD饱和导通电阻 Rces) 。 (4)自动翻转当电容 C 放电,Uc 下降到 Vcc/3 时,比较器 C2 输出跳变为 0,基本 R S 触发器立即翻转到(1)状态,Q=1、Q 反=0、Vo= UOH、TD 截止,即暂稳态。在暂稳态,电容 C 又充电,Uc 再上升,接通电源之后,电路就在两个暂稳态之间来回翻转振荡,于是在输出端就产生了矩形脉冲。接到示波器上就能显示出矩8形波了,现在我们再在 555 的 3 脚输出端接一个合适的电阻(设计中电阻值是 0.1K) ,再接一个 0.01uF 的电容,这样电容器就会对 55
18、5 的 3 脚输出的脉冲来进行连续的充、放电,此时我们把示波器接到 0.01uF 的电容器与电阻之间就能显示出一个锯齿波。波形如下:图 4-8 555 产生的锯齿波上面图中锯齿波的周期:0.33mS 频率:3KHz 幅值:3V4.6 阶梯波的产生方法4.1.1 74LS161 的计数原理本设计中最复杂也是最重要的部分是阶梯波的产生。设计中是利用 74LS161 的计数功能来设计实现的,同时用到了 555 产生的矩形脉冲,74LS00 的反向计数功能,3 个三极管组成的数模转换开关,LM324 内部放大器,下面来重点介绍阶梯波的产生。 利用所学的 74LS161 知识可以知道它能实现计数功能,7
19、4LS161 的 Q0,Q1,Q2,Q3能够实现 16 进制的计数,但是设计中只用到了 Q0,Q1,Q2 三位来实现 8 进制计数,对应数字信号分别为:000,001,010,011,100,101,110,111,每个计数周期有 8 次计数,这样数字信号通过数模转换开关就能控制 8 次不同电压的相互叠加,最终产生一个 8 阶的阶梯波。本设计是通过 555 集成块产生的矩形波来实现对 74LS161 的计数控制的。把另一个555 集成块 1 脚与 2 脚之间接一个 0.022uF 的电容,1 脚再接地,2 脚通过一个 8.2K 的电阻接到 7 脚,2 脚再与 6 脚相连,4 脚接到+6V 的电
20、源电压,5 脚通过一个 0.01uF 的电容接地,7 脚和 8 脚之间再接上一个 16.4K 的电阻,8 脚接到高电平即+6V 的电源电压。这样一个产生矩形波的 555 的振荡电路就完成了。把 555 的 3 脚输出接到 74LS161 的 2脚输入 CP 端,这样 555 振荡电路产生的矩形波就输入到 74LS161 里面来实现对它的计数控制。应用所学的关于 74LS161 的知识可以知道,每当 555 产生的矩形波处于上升沿的时候 74LS161 就完成一次计数。现在从 000 开始计数,当 555 产生的矩形脉冲处于上升沿9的时候就能触发 161 完成一次计数,而当矩形波处于下降沿的时候
21、不能触发 161 进行计数,直到矩形波下次处于上升沿的时候才能再次触发 161 完成一次计数,现在 161 的数字信号就变成 001;当 555 产生的矩形波再次处于上升沿的时候就能再次触发 161 完成一次计数,这样 161 的数字信号就变成 010,依此类推,161 的数字信号变化依次为:000,001,010,011,100,101,110,111。当矩形波再次触发 161 计数时,74LS161的 Q3 变为 1,信号经过 74LS00 变为 0,再输入到 161 的 1 脚引起 161 清零,数字信号又回到 000 状态重新计数,这样就完成了 8 次计数的一个周期。如果分别单接 74
22、LS161 的 14 脚(Q0)时其实就是一个数字信号仅为 0 和 1 的两次计数为一个周期的二进制计数。同理,我们只接 14 脚(Q0)和 13 脚(Q1)时,就变成了数字信号分别为 00,01,10,11 四次计数为一个周期。此时,分别把示波器接到 161 的14 脚,13 脚,12 脚观察到的波形正好是幅值相当,周期依次翻倍的矩形波信号。波形如下:图 4-9 CP、Q0、Q1、Q2 对比时序图上图中 Q0 的周期为 0.625mA 频率为 16KHz 幅值为 4.5V;Q1 的周期为 1.25mS 频率为 8KHz 幅值为 4.5V;Q2 的周期为 2.5mS 频率 4KHz 幅值为 4
23、.5V。4.1.2 数模转换开关要实现数字信号对不同电压的不同组合叠加的控制比较复杂,这里就涉及到了数字信号与模拟信号之间的转化。这里是利用 2 个 9013 和 1 个 9012 三极管组合成的数模转换的模拟开关来实现的,下面介绍模拟开关的组成。数模转换开关的结构图如下:10图 4-10 模数转换开关结构图如上图,用 Di 表示输入数字的信号,进入的信号经过一个 56K 的电阻接到一个9013 的三极管 T1 的基极,T1 的集电极经过一个 5 K 的电阻接到+6V 的电源上,发射极一端接一个 0.1 K 的电阻接到-10V 的电压上,另一端经过一个二极管接地,在 T1 的基极接一个 910
24、 K 的电阻再接到-10V 的电压上。 T1 的发射极接另一个 9013 的三极管 T3的基极,T3 的集电极用来接不同的电压。T3 的发射极接到一个 9012 的三极管的发射极,T3 的基极和 T2 的基极直接接一个 1K 的电阻,T3 的集电极接地。这样从 T2 和 T3 的发射极输出的脉冲信号经过 3 组模拟开关叠加就能形成脉冲阶越变化的阶梯波。整个数模转换开关电路的任务也就完成了。这就是数模转换开关的组成。只有 1 组数模转换开关还无法完成三位的数字信号向模拟信号的转变,这样就需要3 组同样的模数转换开关,将它们分别用 T、T、T表示,将它们的 Di 接到数字信号,这样就能完成三位的数
25、字信号向模拟信号的转变。要想知道模拟开关的工作原理首先要了解三极管是如何导通的,电路中用到的 9013三极管是在数字逻辑状态为 0 的时候 T3 是饱和导通的,而当数字逻辑状态为 1 的时候 T3是不能导通的。当 Di 为 0(低电平)时,输入低电平 Vil 和负电源(-Vcc)共同作用,使 T1 基极电位 Vb1 小于发射极电位 VE1(=-Vd) ,T1 截止。正电源(V CC)经 R3 使 T3 饱和导通,T2 因无基极电流而截止。忽略 T3 管饱和压降,输出电压为 VREF,即 Si 接VREF,当 Di=1(高电平)时,输入高电平 VIH 使 VB1 大于 VE1,适当的 R1、R
26、2可使 T1 饱和导通,-V D 为 T1 提供基极电流并使 T2 饱和导通,T3 截止。忽略 T3 饱和压降,输出0V,即 Si 接地。下面是分别测量出 T1,T2,T3 的基极,发射极,集电极的电压。当 Di=4.8V VREF=4.8V 时:Vb1=-0.16V Ve1=-0.82V Vc1=-0.8V Vb3=-0.8V Ve3=0V Vc3=4.8V Vb2=-0.65V Ve2=0V Vc2=0V当 Di=0.2V VREF=4.8V 时:11Vb1=-0.25V Ve1=-0.82V Vc1=5.39V Vb3=5.39V Ve3=4.8V Vc3=4.8V Vb2=5.39V
27、Ve2=4.8V Vc2=0V这样就能够实现数字信号控制模拟信号了。4.1.3 电压叠加产生阶梯信号为了向模拟开关输入不同的电压,本设计采用 8 个二极管来产生不同幅值的固定电压值。将 8 个相同的二极管依次串联起来,负极接地,正极接到+6V 的电源电压,从接地端起隔 2 个二极管接出一条线(设此接点为 C)接到(T)2 的集电极,再从接地端起隔 4 个二极管接出一条线(设此接点为 B)接到(T)2 的集电极,8 个串联二极管的正极接到(T)2 的集电极(设此接点为 A) ,这样 3 组模拟开关分别对应数字信号的 3 位数字。将三组模拟开关中的三个 T2 的集电极分别接一个 10K 的电阻,再
28、将这 3 个电阻并接到一起接入到 LM324 的 2 脚反向输入端。当数字信号为 000 时,三组开关都是导通的,这样从三组开关中得到电压值就是A、B、C 三点的电压的叠加,其值为 6V+3V+1.5V=10.5V。当数字信号为 001 时 T(1) ,T(2)是导通的 T(3)不导通,此时的电压值为 6V+3V=9V。当数字信号为 010 时,T(1) ,T(3)是导通的,次时的电压为 6V+1.5V=7.5V。当数字信号为 011 时,T(1)导通,电压值为 6V ,依次可以得到数字信号为 100 时电压 4.5V,101 时电压 3V,110 时电压 1.5V,111 时电压为 0。这样
29、得到的是一组下降的阶梯波,为了最终得到一组正的上升的阶梯波,就需要把161 产生的计数信号经过一个 74LS00 并反向输入。4.1.4 74LS00 对信号的反向处理本设计中是把 74LS161 的 14 脚,13 脚,12 脚,11 脚分别接到 74LS00 的 1 脚,5 脚,9 脚,12 脚。数字信号经过 74LS00 的反向处理再分别接入到 3 组模拟开关,来实现对模拟信号的处理。当 161 的数字信号为 000 时,经过 74LS00 反向处理后进入模拟开关的信号变为 111;当 161 为 001 时,经过 00 反向处理后进入模拟开关的信号变为 110;依次可以推出进入模拟开关
30、的信号为 111,110,101,100,011,010,001,000,正好得到负的依次下降的阶梯波。用示波器可以测出 LM324 的 1 脚输出波形如下图: 12图 4-11 LM324 1 脚输出的波形上面图中的阶梯波周期:2.5mS 频率:400Hz 幅值:3.2V现在由于得到的阶梯波是负的,还需要再接一个运算放大器并从它的反向输入,这样从 LM324 的 7 脚输出得到的阶梯波才能成为正的。在 LM324 的 1 脚与 2 脚之间接一个4K 的电阻,6 脚与 7 脚之间接一个 5K 的电阻,再把从第一个运放的输出脚 1 脚接一个 10K 的电阻再接到另一个运算放大器的反向输入端 6
31、脚,从 7 脚输出引出的信号就是设计中所需要的正向上升的阶梯波。4.1.5 阶梯波的形成与输出波形用示波器测出 LM324 的 7 脚输出波形如下图:图 4-12 LM324 的 7 脚输出波形上面经过 LM324 的 7 脚输出阶梯波周期:2.5mS 频率:400Hz 幅值:1.6V13五 李沙育图形观测法“李沙育图形”又称波形合成法,就是将被测频率的信号和频率已知的标准信号分别加至示波器的Y轴输入端和X轴输入端,在示波器荧光屏上将出现一个合成图形,这个图形就是李沙育图形。李沙育图形随两个输入信号的频率、相位、幅度不同,所呈现的波形也不同。假定Y轴输入信号的频率是X轴输入标准信号频率的两倍,
32、幅度相等,且是同时通过零点的正弦波,其李沙育图形如下图所示:图5-1 频率比为2 初相角为零李沙育图形示波器的李沙育图形,广泛应用于频率和相位的测量。这种测量法不仅提供了示波器频率及相位测量方法, 而且揭示了所有测试仪器的测试理论基础。正确认识示波器的李沙育图形,不仅能帮助掌握用示波器测频和测相位差的方法,而且能对其它所有基于示波测试原理的仪器的学习, 打下良好的理论基础。因此,要充分认识到李沙育图形观测法的重要意义。14六 三极管的接入与测试把连接好的电路接入一个 9013 的三极管就能测试它的输出特性曲线了。本设计中完成的简易晶体管特性曲线图示仪内部结构图如下:15图 6-1 简易晶体管特
33、性曲线图示仪的内部结构图将一个 9013 的被测三极管的基极接一个 22.6K 的电阻再接到 LM324 的 7 脚输出端,再将它的集电极通过一个 0.1K 的电阻接到产生锯齿波的 555 集成块的 3 脚输出端(555 的 3 脚输出要先接一个 1K 的电阻再与被测三极管的集电极相连) ,这样把示波器的 X 轴,Y 轴分别接到被测三极管的集电极和发射极。示波器的 X 轴上会显示出一个稍显失真的锯齿波,Y 轴上会显示一个 8 阶的阶梯波,把示波器的 TIME/DIV 旋转档打到 XY档上利用李沙育图形法就能观测到三极管的输出特性曲线。七 晶体管特性图试仪的调试把示波器接到连接好的简易晶体管特性
34、图示仪上面显示出的被测三极管的输出特性曲线。但是由于设计的电路本身不是很完善,电路中的元件不够精确等种种原因会出现波形的失真。造成所观测到的波形图与理想晶体管的输出特性曲线图有一定的差别,这就需要我们去仔细测量电路中所用到的元件的实际值,并选择合适的电阻,电容来进行替16换原电路当中的元件,直到示波器所显示的图形接近理想的晶体管输出特性曲线图为止。经过调试观测到的三极管输出特性曲线图与理想的三极管输出特性曲线图如下:图 7-1 实际观测到的晶体管特性曲线图 7-2 理想的晶体管输出特性曲线参考文献1 童诗白,华成英.模拟电子技术基础.北京:高等教育出版社,2001,28-29 页2 余孟尝.数
35、电子技术基础简明教程.北京:高等教育出版社,1999,372-374 页 3 刘志军.模拟电子基础实验教程.北京:清华大学出版社,2005,128-130 页4 文国电.电子测量技术.北京:机械工业出版社,2005,253-256 页175 秦世才,高清运.现代模拟集成电子学.北京:科学出版社,2003.37-47 页6 孙肖子,田根登,徐少莹等.现代电子线路和技术实验简明教程.北京:高等教育出版社, 2003,129-130 页7 李世雄,丁康源.数字集成电子技术教程.北京:高等教育出版社,1993,253-256 页8 赵保经.中国集成电路大全 TTL 集成电路分册.北京:国防工业出版社,
36、1985,77-81 页9 闫石.数字电子技术基础.北京:高等教育出版社,1989,336-342 页10 F.C.Lister. Electric Circuits and Machines.5ed,1995.page 168 to 169附 录LM324 的额定参数与特性:最大额定值(Tamb=25)参数名称 符号 数值 单位18最小 最大电源电压 Vcc 32 V差模输入电压 VID 32 V输入电压 VI -0.3 32 V功耗 PD 720 mW工作环境温度 TOPR -30 85 贮存温度 TSTG -55 125 电特性(除非特别说明,Tamb=25,Vcc=9V)特性和条件 符号 最小 典型 最大 单位输入失调电压 VIO 2 7 mV输入失调电流 IIO 5 50输入偏置电流 IIB 45 250 nA共模输入电压范围 VICM 0 Vcc-1.5 V共模抑制比 KCMR 65 80共环电压增益Vcc=15V Rl2000KAvo 88 100dB输出电压范围 Vo 0 Vcc-1.5 V电源电压抑制比 LSVR 65 100 dB输出源电流 Ios 20 40输出灌电流 IOSINK 10 20静态电流 Icco 0.6 2静态电流 Vcc=30V Icco 1.5 3通道分离度 f=1K20KHz Cs 120 dB