小功率三极管测试仪的设计制作开题报告
简易电路测试仪开题报告
简易电路测试仪开题报告1. 引言电路测试仪是一种广泛应用于电子工程领域的仪器设备,用于检测和分析电路的各种参数和特性。
然而,市场上现有的电路测试仪价格昂贵,使用复杂,对于一般用户来说并不便捷。
因此,本项目旨在设计和制作一种简易电路测试仪,以降低成本,简化操作流程,方便非专业用户进行电路测试。
本文档将介绍开发该电路测试仪项目的背景、目标和计划。
2. 背景电路测试仪广泛应用于电子工程领域,用于测试和分析电路的各种参数,如电压、电流、频率等。
传统的电路测试仪器价格昂贵,操作复杂,通常只有专业电子工程师才能操作和理解测试结果。
对于一般用户来说,这些电路测试仪并不方便和实用。
3. 目标本项目的目标是设计和制作一种简易电路测试仪,以降低成本,简化操作流程,方便非专业用户进行电路测试。
具体目标包括:•成本降低:基于现有的低成本元器件和开源硬件平台进行设计和制作,降低制造和销售成本。
•操作简化:设计简单直观的用户界面,使非专业用户能够方便地进行电路测试,无需复杂的操作步骤。
•测试项目丰富:支持测试电路的各种参数和特性,如电压、电流、频率、电阻等,以满足不同用户的需求。
4. 计划本项目的开发将按照以下计划进行:第一阶段:需求分析和系统设计在第一阶段,我们将进行需求分析和系统设计,具体包括:1.调研市场需求:了解用户对电路测试仪的需求和期望。
2.确定技术要求:确定设计和制作电路测试仪所需的硬件和软件技术要求。
3.系统架构设计:设计电路测试仪的整体系统架构,包括硬件和软件部分。
第二阶段:硬件和软件开发在第二阶段,我们将进行硬件和软件的开发,具体包括:1.硬件开发:根据系统设计要求,选择适当的元器件并进行硬件电路的设计和制作。
2.软件开发:开发控制电路测试仪的软件程序,包括用户界面设计和功能实现。
第三阶段:测试和改进在第三阶段,我们将进行测试和改进,具体包括:1.功能测试:对开发的电路测试仪进行功能测试,确保各项功能能够正常工作。
STEM视角下的综合实践活动教学实践研究——以“三极管检测仪的设计与制作”为例
STEM视角下的综合实践活动教学实践研究——以“三极管检测仪的设计与制作”为例作者:许建明来源:《中小学实验与装备》 2018年第6期1 STEM 教育简介STEM 是科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)和数学(Mathematics)四门学科的英文缩写,是基于问题学习、项目学习以及工程设计等方式将这四门学科融合的教育.它源自美国,强调将原本分散的四门学科自然组合形成整体,实现跨学科教学,以整合的教学方式培养学生掌握知识和技能,并运用于解决现实中的问题.对比中美两国STEM 教育发展历程可知,如图1所示,中国STEM 教育起步较晚但发展迅速,由于STEM 教育在国外仍处于发展阶段,全盘引进我国易引起“水土不服”.有学者表示我国一些相对落后的地区远没达到1996年?美国国家科学教育标准?的水平,现在大规模引进将欲速则不达.因此,本文认为“珠-线”(beadsandthreads)模型更符合我国实际国情,以项目为珠,线绳代表课程中的核心概念和基本技能,数学、科学、技术三条线代表在工程设计中使用的学科领域.2 STEM 与综合实践活动的结合综合实践活动是在教师引导下,学生自主进行的综合性学习活动,是基于学生经验,密切联系学生自身生活和社会实际,体现对知识的综合应用的实践性课程.其教学理念和STEM 教育模式有很多相似之处,以STEM 视角去开展综合实践活动,既可以发掘新的活动组织模式,又对学科教学有很好的参考意义.3 STEM 教育视角下综合实践活动的设计在STEM 教育实践中常见的教学手段有基于工程设计、问题解决以及项目探究等,在综合实践活动中经常选用基于工程设计的方式.本文以三极管检测仪的设计制作为例,说明STEM 如何整合到综合实践活动中.3.1 活动目标综合实践活动具有综合性、实践性、差异性和生成性等特点,注重学生在实践中发现并激发潜能,使综合能力得到提升.本次活动属于科技制作类型,因此确定了如下目标:(1)学会如何查找和筛选信息,培养简单的调查研究能力;(2)从合理人机关系出发,初步学会如何确定产品的功能;(3)在电路安装与调试过程中,锻炼学生的动手能力和问题解决的能力.3.2 操作方式科技制作类活动主要是从功能需求出发,利用简单的科学原理和技术将其变为现实.而基于工程设计正是一条有效的途径.参考美国生物学课程研究所(BSCS)开发出的5-E教学模式,即参与(Engagement)、探究(Exploration)、解释(ExplaGnation)、详细说明(Elaboration)、评价(Evaluation)5个学习阶段,以学生为中心,在产品的设计与制作过程中学习知识并解决实际问题,通过小组合作提高学生的协作能力与团队合作精神.3.3 5-E教学模式参与阶段:该阶段主要是激发学生参与活动的兴趣和好奇心,实现与已有学习基础的联系,便于教学活动的开展.探究阶段:此过程给学生一定的时间去设计分析形成方案,教师提供材料进行引导,学生在制作过程中探索建立起科学、技术、工程以及数学等学科间的联系,即STEM 提倡的做中学过程.解释阶段:该阶段为学生提供交流、反思、改进的机会,引导学生对探索的结论进行分析和交流.详细说明阶段:该阶段学生巩固和扩展刚获取的知识或技能,并通过修改方案或实验进一步探究.评价阶段:评价贯穿整个教学过程,通过评估标准,学生和教师一起对学习过程进行评价.这五个阶段是逐渐深入、教师和学生都有明确分工的过程,教师主要是引导学生对具体内容提出有待探索的问题,进而开展研究.学生通过分析活动经验,促进其所学知识的进一步深度探索,实现概念或技能在新环境和新应用中转化为更复杂的问题和知识的迁移.4 “三极管检测仪的设计与制作”活动案例4.1 参与阶段活动重点:教师引导学生回顾生活中见过的各种检测仪以及多用电表检测三极管的原理,明确活动目标.主要教学活动:教师让学生列举生活中常见的检测仪,特别是它们如何实现信息交互.学生回答:温度计、测电笔、烟雾报警器等,它们通过声音、光线、震动等形式快速方便的传递检测结果.学生回顾多用电表检测三极管的过程:用多用电表分别检测三极管两个PN 结正向和反向的电阻,由此推断出三极管的好坏(CE间断开或击穿),或者需要判断三极管类型时也要用到类似的方法.考虑到这样操作比较繁琐,于是萌生出一个想法:能不能设计一个能同时检测晶体三极管好坏及其类型的仪器呢?引入活动主题:晶体三极管好坏及类型检测仪的设计与制作.4.2 探究阶段为了提高活动效率,让电路修改测试便捷,前期要学生在Multisim 仿真软件上设计并调试好电路原理图,后期焊接电路就非常方便.教师展示三极管好坏及类型检测仪实物,并提示制作要点,学生分组合作设计并调试电路图.教师展示三极管好坏及类型检测仪实物,如图2所示.教师提示电路设计要点:利用555芯片、R、C 构成多谐振荡器作为输入部分;两个不同颜色LED反向并联,利用三极管开关特性,使两个LED发出不同的光信号以此传递检测结果.学生在教师指导下以小组为单位在Multisim 环境中设计并调试,看是否达到检测三极管的效果.4.3 解释阶段通过展示各组的模拟电路图是否能达到预期效果,引导学生讨论LED 闪烁周期的影响因素,以及如何使灯光信号更明确.每个小组演示所设计电路(见图3)的模拟效果.接入不同类型的好、坏三极管时,有的红、绿LED闪烁情况不同;有的闪烁特别快或是特别慢;还有的两灯都一直闪烁无法达到检测效果.教师引导学生观察各个电路图的不同之处,从电路设计、元件参数、灯光信号定义等方面进行讨论分析,特别是那些不成功的电路图,寻找原因.学生通过对比讨论发现:C1和R1参数不同时,LED 闪烁快慢有的相同有的不同;R3和R4值不同,或是R3、R5并联电容器后LED闪烁效果更好(如:红色LED闪烁时绿色LED 一直不亮),这是为什么呢?(2)好的NPN 型:B 点为高电平时7脚截止,V1导通C 点为低电平,Vx截止D 点为低电平,则LED1、LED2都不亮;B 点为低电平时7脚导通,V1截止C 点为高电平,Vx导通D 点为低电平,则LED1不亮、LED2 亮;这样B 点为方波信号时,LED1一直不亮,LED2闪烁.波形图如图5所示.(3)坏三极管(击穿或内部断路):同理可知,当三极管Vx内部短路或断路时,LED1、LED2要么交替闪烁,要么都不亮.为什么C1和R1参数不同时,LED 闪烁快慢有的相同,有的不同呢?教师解释:LED闪烁周期与C1的充放电时间有关,根据RC 电路充放电时间公式:Vc(t)=Vc(∞)+ [Vc(0)-Vc(∞)]e-t/τ(Vc(t)、Vc(∞)、Vc(0)分别为电容器任意时刻电压、充满时电压、初始时电压,τ=RC 为时间常数可知时间与RC 乘积有关.为什么R3、R5并联电容器后LED 闪烁效果更好呢?教师解释:在基极输入回路中增加一个电容(增速电容器),3脚为高电平时,增速电容充电给三极管一个短时的大电流缩短到达饱和区的时间;3脚为低电平时,相当于把信号输入接地,电容放电会给三极管一个短时的反压提高截止效果,进而提高开关速率.由于三极管开关特性更好,就能使一个LED闪烁时另一个可靠截止.此问题较难,可作为活动延伸部分.4.4 详细说明阶段小组定量讨论分析LED 闪烁周期与C1、R1值的关系.由于活动的对象是高中二年级学生,对电容器充放电原理、指数函数等知识有一定的了解,为此教师可在学生讨论、计算后进行解释说明.教师解释:由555芯片功能表可知,当2、6脚升至2Vcc/3 时,3 脚输出低电平;当2、6 脚将至Vcc/3时,3脚输出高电平.代入数据可得周期为T =2R1C1ln2,占空比q为50%,说明闪烁周期与R1、C1的乘积成正比,且一个闪烁周期中亮和灭是时间相同.随后,教师进一步提问,引导学生思考:如何调试电路? 如何设计检测仪面板? 该检测仪能否检测二极管的好坏等.通过回答这些问题,既可以巩固学到的知识,对后期检测仪电路焊接、面板制作也有很大的帮助.本活动所用的主要知识见表1,活动安排见表2.4.5 评价阶段本活动采用多角度、全过程、自评互评一体的评价方式,在活动前就让学生熟悉并明确评价标准见表3,可以采用学生自评、互评、教师评价的方式,在活动过程中也能不断引导学生完成任务目标.5 结束语STEM 教育立足于现实生活中的问题,以工程设计为主导,引导学生提出自己的解决思路,它代表着一种现代教育哲学,更加注重学习过程,在不断试错中发现、分析和解决问题.同时它还能培养学生各方面技能和认知能力,在科学、技术、工程、数学之间存在着一种相互支撑、相互补充、共同发展的关系,在各学科交互运用过程中,实现深层次的学习,提升综合能力.将STEM 教育模式渗透到综合实践活动过程中,既可以引导学生形成基本的科学探究和设计的意识,提高对涉及领域内容的兴趣和关注度,同时也为综合实践活动教学注入了新活力.。
简易半导体三极管特性测试仪论文
简易半导体三极管参数测试仪摘要:该系统是以STC89C52RC单片机为核心控制单元采用总线控制方式设计的一款小功率半导体三极管参数测试仪。
前向通路通过恒压电压源和横流电流源提供集电极电压和基极电流,经过两片四运放TL084和两片二运放TL082输出三极管集电极电流Ic、基极电流Ib、集电极--发射极电压Vce和基极--发射机电压Vbe 通过模拟开关选路进入ADC0804转换输入单片机进行数据分析处理,经程序处理的数据通过DA转换器TLC7528送入LCD显示小功率管的交、直流放大倍数—、ββ,显示输入、输出特性曲线。
系统还可以根据前向通路输出判别被测三极管类型。
经测试发现,该系统可以在误差范围内正常工作。
关键字: 三极管参数测试恒压源恒流源特性曲线Abstract:The system is based on STC89C52RC microcontroller as the core control unit using a bus control design parameters of low-power semiconductor transistor tester. Forward path through the constant voltage source and cross-flow collector voltage and current sources to provide base current through two quad op amp TL084 andTL082 two two op-amp output transistor collector current Ic, base current Ib, the collector - - emitter voltage Vce and base - the transmitter voltage Vbe routing through the analog switch input into the ADC0804 chip to convert the data analysis and processing, the data processed by the DA converter TLC7528 LCD displaylow-power tube into the AC and DC magnification, shows the input and output characteristics. Before the system can also determine the measured output to the channel type transistor. The test found that the system can work within the error. Keywords:transistor parameter test voltage source current source characteristics目录一、系统方案与论证 (3)1. 方案选择 (3)1.1.1 直流稳压电源的设计 (3)1.1.2 横流电流源的设计 (3)1.1.3 取样电路的设计 (3)1.1.4 液晶电路的设计 (4)2. 系统描述 (4)二、理论分析与计算 (5)1.三极管类型判断 (5)2.放大倍数的计算 (5)3.输入特性曲线和输出特性曲线 (5)三、电路与程序设计 (6)1. 直流稳压电源 (6)2. 横流电流源 (6)3. 取样电路 (7)4. 控制部分 (8)4.1. 单片机最小系统 (8)4.2 D/A转换 (8)4.3. A/D采样 (9)4.4. 液晶显示 (9)4.5. 键盘 (10)5 软件设计 (10)四、测试方法及测试结果 (11)1.测试条件 (11)2. 测试仪器 (11)3. 测试方案 (11)4. 测试结果 (11)结束语 (13)参考文献 (13)附录 (13)一、系统方案与论证1. 方案选择1.1.1 直流稳压电源的设计方案一:利用DA输出控制集电极电压输入。
三极管测试仪
简易三极管参数测试仪本设计以AT89C51单片机最小系统为核心,用汇编语言编程,用多组放大器组成恒流源采样电路,可靠地实现了对三极管基极和集电极电流的检测,通过ADC118和放大器组成数据采集电路。
系统能准确地测量交直流放大系数。
单片机对采集到数据进行处理,并用液晶显示各项参数。
1.三极管基极和集电极电压采样电路方案一:采用在基极和集电极电阻两端直接测电压的方法。
用这种方法虽然简单,但是电路复杂,需要多个运算放大器,精确度不高,很难达到题目要求。
方案二:采用在发射极串电阻,直接在发射极测量电流Ice 的方法。
这种方案由于电阻两端对地电压较低,便于放大检测。
但由于发射极电阻的存在,使基极电位很难确定,不便于基极电阻的选择,对Uce的确定也会带来一定困难。
方案三:用两路数据采集电路分别对基极电压和集电极电阻两端电压进行采样。
基极电压经过普通运放组成的同向比例放大电路进行放大后送AD采样。
而集电极电阻两端的电压采用OP07放大。
若所测三极管为PNP型管,则经过反向比例电路转换成正电压以满足A DC118采样的需要。
综合考虑,方案三电路结构简单,测量精度较高,故采用方案三。
2. 三极管共射极输入输出特性曲线测量⑴三极管输入特性曲线的测量方案:固定电压|VC |=12V,通过DAC0832逐渐增大基极电压,每增大一次电压采集一次电流 iB,记入内存.单片机将采集所得的各项数据处理后,在上位机(电脑)上输出曲线。
⑵三极管输出特性曲线的测量方案:通过改变基极电阻,达到题目要求的基极电流。
同样通过DA输出改变电压VCE 每当改变一次集电极电压就采集一次电流iC,记入内存,显示输出曲线 。
测量结果显示方案方案一:把测量所得的参数通过数码管显示方案二:把测量所得的参数和特性曲线通过液晶屏显示,这种方案虽然简便易行,但显示精度不高。
方案三:把所有的测量结果送到上位计算机进行显示,显示精度比较高,但不够方便灵活,并且需两个全双工串行接口,实现比较困难。
小功率感应加热电源的设计开题报告
毕业设计开题报告1.结合毕业设计情况,根据所查阅的文献资料,撰写2000字左右的文献综述:感应加热具有加热速度快、热效率高、适用于局部加热、产品质量好、无环境污染、易于实现生产自动化等优点,其功率密度在被加热工件内的分布可方便地通过频率的选择和感应圈的合理设计而得到。
目前,感应加热技术已广泛应用于金属熔炼、铸造、焊接、热处理、热锻造等热加工工艺.对于小型工件的表面热处理或超小型小工件的加工和焊接,则要求功率更加集中、输出频率更高,但是频率提高受到器件自身开关速度和技术工艺的限制。
提高感应加热的功率和频率,一直是感应加热领域研究的重点与难点旧。
1.感应加热电源的作用及应用感应加热早期主要用于有色金属熔炼的热处理工艺.其加热效率高、速度快、可控性好及易于实现自动化等优点,广泛应用于金属熔炼、透热、热处理和焊接等工业生产过程中,成为冶金、国防、机械加工等部门及铸、锻和船舶、飞机、汽车制造业等不可缺少的技术手段。
感应加热的广泛应用,究其原因,只要是它他本身相对于别的加热式所具有的一些独特性。
(1)加热速度快,可节能。
感应加热是从金属内部,透入深度层开始加热,大大节省了热传导时间。
其它加热是从外到内,导热时间长。
据实验,加热同一坯料到一定温度,感应加热只需火焰炉加热时间的1/10。
(2)加热温度高,是非接触式的电磁感应加热。
(3)可进行局部加热,容易控制加热部位。
被加热产品质量稳定,加热工件的质量再现性与重复性好,各种参数容易控制。
(4)控制温度的精度高,可保证温差在±0.5%~1%范围内。
(5)感应加热的热效率高,一般可达50%~70%,而火焰炉的热效率一般只有30%左右。
(6)容易实现自动化控制。
(7)作业环境好,环保,几乎无热、噪音、粉尘等污染。
作业占地少,生产效率高。
(8)能加热形状复杂的工件,加热或熔炼都能间歇工作。
(9)熔炼中溶液有电磁搅拌作用。
可以均匀地调整金属液成分,溶液温度均匀,不会2.本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段(途径):论文的目的旨在研究感应加热电源的工作原理,设计加热电源主电路,并设计使用单片机(或DSP )实现电源控制电路,使电源运行更加稳定可靠,并能对过压、过流、缺相、控制电源欠压等故障进行保护并报警。
动手制作:学生自制功率测量仪器教案二启示
动手制作:学生自制功率测量仪器教案二启示教案二启示1.前言在我们的日常生活中,电器设备的使用已经成为家庭生活中不可或缺的一部分。
想必大家都有一个收音机、电视、电脑甚至是游戏机。
但是,在使用这些设备的同时,我们也需要考虑到安全的问题,特别是功率消耗和能源节约的问题。
因此,学会使用功率测量仪器也变得非常重要。
2.教学目标学生通过制作自己的功率测量仪器,能够掌握仪器的基本原理和构成,并且学习如何正确测量各种功率电器的功率。
同时,也加深他们对电器功率消耗与节能的认识,提高他们的创造力和科学实践能力。
3.教学设计3.1.前提知识在开始制作功率测量仪器之前,学生需要了解一些基本的电学知识,如电压、电流、电阻器、半导体元件等。
同时,他们也需要了解如何使用手工工具、焊接工具和测量仪器。
3.2.制作步骤(1)搜集材料:需要使用的器材和材料包括电阻器、半导体元件、电线、面板开关、小灯泡等。
(2)制作典型电路:利用学过的电学知识和所准备的元器件,在电路板上拼装成基本的功率测量电路。
(3)外壳制作:进行外壳的制作,并在合适的位置开孔,把轮廓与内部互相匹配。
(4)装配:将电路部件放入外壳进行装配,将面板开关和灯泡等组装到相应的洞孔中。
(5)系统测试:对装配后的系统进行测试,确保电路正常、面板功能正常。
3.3.试验操作(1)准备工作:先将测量器的功率选择旋钮置于“OFF”(关)。
根据要测量的电器负载将测量器的接线头插入电源插座。
(2)接电:用插头分别连接测量仪的两端,一个接负载仪表盘,一个接负载。
(3)温度测量:等待电器运行稳定后,记下每个负载的测量数值。
将测量结果与设定值进行比较并记录下来。
3.4.总结收官通过本次的自制功率测量仪器的活动,不但学生深入地了解了电学基础知识,同时也掌握了基本的手工工具和焊接技术。
更重要的是,他们通过实际操练,体验了项目化学习的过程,提高了他们的实践动手能力和科学实践能力。
4.教学效果评估评估主要在以下几个方面展开:(1)基本概念掌握:通过测试,检查学生对于相关电学概念的掌握情况。
小信号检测仪毕业设计开题报告PPT(1)
研究综述
随着微电子技术的发展,小信号的处理在通信和信息处理领 域运用越来越广泛,宽带运算放大器广泛应用于A/D转换 器、D/A转换器,有源滤波仪、波形发生器、广播、电视、 通信、雷达等的接收机等电路中,然而对小信号的增益可 控成为小信号放大的重点和难点。小信号的放大要使用集 成高带宽可变增益放大器,比如VCA810和PGA870等, 本课题采用的是VCA810,可以保证在器件标定频率范围 内的带宽、增益、噪声和稳定性。 在电子测量中,经常需要对电路网络的阻抗特性和传输特性 进行测量,其中传输特性包括增益和衰减特性、幅频特性、 相频特性等。用来测量这些特性的仪器称为频率特性测试 仪,简称扫频仪。目前市场上频率特性测试仪有模拟式和 数字式两种,它们都存在体积大、价格贵、操作复杂的缺 点,在实际应用中用户很难接受。本文采用了现场可编程 门阵列(FPGA)及外围测量电路设计了一种简易便携式的频 率特性测试仪,其性能上能满足大部分系统要求的频率响 应特性的测量,具有较高的实用价值。
2016年1月16号
目录
选题意义 研究综述 研究内容 研究方法 进度安排
选题意义
在电子技术中,频率是最基本的参数之一,并且与许多电参量的 测量方案、测量结果都有十分密切的关系,因此,频率的测 量就显得更为重要。 在数据采集领域中中信号和大信号的采集方法及处理方法均已比 较成熟,只有小信号的采集和数据处理没有一种固定的模式, 由于小信号本身微弱常常会被噪声“淹没”。因此,数据的采 集就比较困难。 小信号放大器主要应用在通信系统的电路中, 高频放大是信号传 输电路中的核心部分。掌握小信号放大器的设计制作方法, 对 电子信息类、通信工程类专业学生的学习及以后的工作是非 常有帮助的,是从事电子信息和通信工程工作必须掌握的基 本知识。
(完整版)三极管参数测试仪
简易半导体三极管参数测试仪
一、 任务
设计并制作一个小功率半导体三极管参数测试仪
二、 要求
1、基本要求
(1) 在V V A I CE B 10,10≈≈μ 条件下,能测出三极管的直流电流放大系
数β,并用数字显示。
测量范围50~300;测量误差的绝对值小于1100
5+N ,其中N 是直流放大倍数β的显示数值。
(2) 当B I 由10μA 变化到20μA ,CE V 保持不变,能测出三极管的交流
放大系数β,并用数字显示。
测量误差要求同(1)。
(3) 在V V CE 10=的条件下,测量三极管的集电极—发射极反向饱和电流 CEO I ,用数字显示,测量范围0.1μA~100μA ,测量误差≤10%。
(4)测量三极管的集电极—发射极间的反向击穿电压CEO BR V )(,并用数字显
示;测试条件mA I C 1=,测量范围20V~60V ,测量误差≤5%。
(5) 具有三极管管脚插错、损坏指示报警功能。
2、发挥部分
(1) 在V V CE 10=条件下,显示出三极管共射极接法输入特性曲线。
(2) 在0≈B I ,10μA ,20μA ,30μA ,=CE V 0~12V 条件下,显示出三
极管共射极接法输出特性曲线。
(3) 其他。
三、评分标准。
小功率三极管测试仪的设计制作中期检查表
预期成绩
□优秀Βιβλιοθήκη □良好□中等□及格
□不及格
建
议
(1)建议查阅大量的相关资料,对系统有自己的方案设想,明确电路模块,完善电路图;
(2)准确计算并确定关键元器件的参数,避免因电路设计不足而引起的测量误差;
(3)多查阅相关资料,了解各参数测量原理并比较不同的方案,寻求差异并完善自己的设计方案;
(2)将模拟开关CD4051的9脚接地,只用4个开关,节省IO口;
(3)采用串行的模数转换器和数模转换器,节省单片机部分IO口;
(4)在显示实现模块中用CODE将字模数据存到ROM里;
(5)修改了显示的部分程序,延长清屏时间,使显示的读数稳定;
(6)小功率三极管漏电流一般是很小的,查阅相关资料,了解三极管漏电流产生原理,尽量减少测量误差。
中期检查表(指导教师)
指导教师姓名:填表日期:2016年4月27日
学生学号
学生姓名
题目名称
小功率三极管测试仪的设计制作
已完成内容
(1)复习电子技术基础、单片机原理及其应用等相关课程,阅读专业外文文献;
(2)查找资料,思考方案,撰写开题报告,画出原理框架图,硬件原理草图;
(3)方案论证、选择最佳方案,英文翻译撰写;
(3)初步方案中采用并行ADC和DAC占用单片机过多的IO口;
(4)初步方案中显示屏字模占用RAM过多;
(5)初步电路板演示过程中显示屏幕清屏过快,导致显示不稳定;
(6)初步方案中三极管漏电流测量误差较大;
(7)初步方案中供电电压过低,这样可能导致测量误差过大。
解决办法
(1)对引脚的测量中加入均值滤波中值滤波,并在计算公式里把测出的导通压降算上;
半导体三极管β值及范围测量仪设计报告
课程设计课题名称:半导体三极管β值及范围测量仪完成人:班级:学号:时间:(一)设计内容及要求1. 设计内容:制作一个自动测量NPN 型 硅三极管β值的显示测试仪。
2. 设计要求:1)对被测NPN 型三极管值 分三档2)β值的范围分别为80~120及120~160,160~200对应的分档编号分别是1、2、3;待测三极管为空时显示0,超过200显示4。
3)用数码管 显示β值的档次4)发挥部分:用三个数码管 显示β的大小,分别显示个位、十位和百位。
显示范围为0-199;响应时间不超过2秒,显示器显示读数清晰,注意避免出现“叠加现象”。
(二)电路设计 电路设计整体框图(三)实验器件示波器 1台 万用表 1台 直流稳压电源 1台 模拟实验装置 1台 数字试验箱 1台 四运放LM324 555定时器 三极管二极管、稳压管电位器、电阻器、电容器 CD4532、CD4511 数码管(四)参数计算及元器件选择1)微电流源(图1):R1Q21Q 、、构成微电流源电路,Q3为待测三级管,微电流源提供基极电流b I ,R8提供输出电压。
调节滑动变阻器1R 的阻值可以改变微电流源的输出电流b I ,b I 的选择应在A A μμ40~30之间为宜,且CE V 的选择应不小于V 1,以使三极管工作在合适的状态。
取待测管的b I 值为A μ40,即A =μ40R I ,根据公式:RV V I BE CC R1-=得出:RBE CC I V V R 11-=,Ω=A ===K R I V V V V R BE CC 5.3571,40,7.0,151得:μ,最终输出电压为b b I R I V ββ04.080==图一微电流源2)电压比较器(图2):将取样信号同时加到具有不同基准电压的比较电路输入端进行比较,对应某一定值,只有相应的一个比较电路输出为高电平,则其余比较器输出为低电平。
由于被测量的物理量要分五档(即值分别为<80、80~120、120~160、160~200 及>200,对应的分档编号分别是0、1、2、3、4)。
半导体三极管参数测量仪设计报告
电子设计报告半导体三极管参数测量仪设计小组成员院系名称专业名称班级二○一四年 7 月 30 日半导体三极管参数测量仪设计内容提要:本次设计的是一个基于TMS320F28335(DSP核心处理芯片)的半导体三极管参数测量仪。
系统以TMS320F28335为核心控制芯片,该系统拥有三极管管脚插错,损坏指示报警的功能,同时能够较准确的测量小功率晶体管的交流和直流放大倍数,可以在液晶上描出半导体三极管在共射极接法时的输入和输出特性曲线。
在系统的设计中,共设计了控制电路、测试电路以及显示电路三大模块。
通过DSP控制DAC0832进行DA转换,再通过后续电路实现数控直流电压源和电流源的设计以对晶体管的集电极和基极提供适当的控制电压和控制电流;然后分别通过DSP控制A/D转换器分别对基极电压、基极电流、集电极电压、集电极电流进行采样处理,再将采样得到的数据通过DSP中的程序处理后通过液晶显示三极管的各项参数和描出输入输出特性曲线,具有较大的实际意义。
关键词:TMS320F28335 三极管控制电路特性曲线 A/D转换目录1 引言 (2)2 系统设计方案及工作原理 (2)2.1总体方案设计与论证 (2)2.2系统工作原理 (2)2.2.1系统总体框图 (2)2.2.2晶体管类型判断原理 (3)2.2.3输入输出特性曲线 (3)2.2.4放大倍数的计算 (4)3 硬件电路设计 (4)3.1取样电路设计 (4)3.1.1集电极取样电路设计 (5)3.1.2基极取样电路 (6)3.2控制电路设计 (7)3.2.1恒流源设计 (7)3.2.2数控直流电压源设计 (8)3.3切换电路设计 (8)3.4基准电压源电路设计 (8)3.5D/A转换电路设计 (9)4软件设计 (9)5 系统调试及数据分析 (10)5.1测试仪器 (10)5.2系统调试 (10)5.2.1控制电路调试 (10)5.2.2测试电路调试 (10)5.3误差分析 (11)6参考文献 (11)1 引言在现代的电子线路的设计中,三极管的应用十分广泛,在三极管的应用中,我们又经常需要了解三极管的各项特性参数。
实验作业 简易三极管测试仪
桂林航天工业学院电子工程系电子技术课程设计与制作说明书设计题目:简易三极管检测仪电路专业:姓名:_ ______学号:同组姓名:指导老师:年月日电子课程设计与制作任务书专业:学号:姓名:一、设计题目:简易三极管检测仪电路二、设计要求:1.采用555芯片设计一个简易三极管检测仪电路2.将三极管好坏用发光二极管显示出来3.将三极管类型用发光二极管显示出来三、设计内容:硬件设计及样品制作四、设计成果形式:1、设计说明书一份;2、样品一套。
五、完成期限:年月日指导老师:年月日内容摘要在日常学习生活中,经常遇到要检测三极管好坏和类型情况.为了快速便捷的检测出三极管好坏与类型,通常设计出简易三极管测试仪,通过发光二极管显示出三极管好坏,同时显示出三极管类型.关键词:三极管发光二极管检测目录第一章:绪论 (4)1.1设计的要求 (4)1.2 设计目的 (4)第二章:简易三极管检测仪系统方框图 (4)第三章:电路组成及各部分选定方案及功能 (5)3.1 三极管测试电路 (5)3.2 NE555功能 (8)3.3 显示电路 (9)3.4 元器件选择 (9)第四章:制作与调试 (10)设计总结与心得 (10)小结 (11)参考文献 (12)第一章绪论1.1 设计的要求(1)、发光二极管有两个,分别为红色与绿色,红色对应NPN型三极管,绿色对应PNP型三极管。
(2)、如果三极管为NPN型且完好,则红色LED闪烁;如果三极管为PNP型且完好,则绿色LED闪烁。
1.2设计目的三极管检测电路设计方案很多,有用单块芯片设计的、有用多块芯片设计的、有用复杂可编程逻辑电路设计的、有用单片机设计制作的、也有用可编程控制器完成的。
因为复杂的电路设计一般不易买到芯片,或者芯片价格较高,用其它方式设计的需要设计者具有相应的理论知识,并要通过仿真器、应用软件、计算机等辅助设备才能验证完成,不利于设计者的设计和制作,所以只要满足能判断三极管的类型以及其好坏即可。
小功率三极管测试仪的设计制作
摘要在电子类产品中,晶体三极管是电路中最重要的组成部分之一。
其能够放大信号,并且具有良好的功率控制、工作速度快、持久力强等特点,故常被用来构成放大电路,开关电路,并广泛的应用于电子、机械等领域。
面对种类繁多,功能各异的晶体三极管,电路设计人员需要用专用仪器检测其特性参数,并根据检测结果筛选使用合适的三极管。
本课题提出了一款小功率三极管测试仪的设计制作,其实现了晶体三极管引脚的自动识别与直流放大倍数的测试,漏电流的测试。
该测试系统以AT89S52 单片机作为控制的核心,由DA转换器TLC5615作为压控恒流源,能给基极提供稳定的电压;由三个多路开关CD4051组成的自动切换电路,能实现三极管NPN型测量电路及PNP型测量电路的自动切换;再取一个模拟开关CD4051与AD转换器TLC1549共同组成采样电路,以实现引脚电压的自动切换采样。
最后利用单片机对采集所得的数据进行处理,并通过Nokia5110 显示三极管的引脚与管型及直流放大倍数的值和漏电流的值。
本课题的研究内容主要有以下几个方面:⑴介绍了三极管测试技术的现状及未来发展趋势,学习现有技术的优点;⑵详细阐述了系统的测试原理,对主要电路的硬件设计进行了概述和分析;⑶介绍了系统软件设计思路并给出了测量参数的主流程图及各模块流程图;⑷完成了晶体三极管引脚的自动识别及管型的判别,进行放大倍数的测量及漏电流的测量,对测量参数进行必要的误差补偿以提高测量精度。
测试结果表明,所研制的小功率三极管测试仪达到了设计要求,其测试精度高,使用简单,方便,该仪器具有良好的稳定性及较高的性价比。
关键词:AT89S52;模拟开关CD4051;三极管引脚自动识别;三极管放大倍数AbstractIn electronic products, the crystal transistor is the most important integral part of the circuit, which can amplify the signal, and has good power control, work fast, durable and strong features. It is often used to form amplifier circuit, switching circuit, and widely used in electronics, machinery and other fields. Faced with a wide range of different functions of the crystal transistor, circuit designers need to detect the characteristic parameters with special instruments, and screened using a suitable crystal transistor according to test results.This paper presents the design and fabrication of a low power crystal transistor tester, which achieves the automatic identification of the transistor pin and the test of the DC amplification factor, the test of the leakage current. The test system with AT89S52 microcontroller as the core of the control, by the DA converter TLC5615 as a voltage-controlled current source, to give the base to provide a stable voltage; the automatic switching circuit is composed of three multiplexer CD4051, which can automatically switch the measuring circuit of the NPN type to the measuring circuit of the PNP type; Then take a CD4051 analog switch and the AD converter TL1549 together constitute the sampling circuit, in order to achieve automatic switching pin voltage sampling; Finally, the data are analyzed and processed by the MCU, and through the Nokia5110 display the pin and tube type of the crystal transistor, and the value of the DC amplification factor and the value of the leakage current. Contents of this paper are mainly the following aspects:⑴Describes the status of the transistor testing technology and future trends, learn the advantages of the prior art;⑵The testing principle of the system is described in detail, and the hardware design of the main circuit is summarized and analyzed;⑶The design idea of the system software is introduced and the main flow chart of the measurement parameters and the flow chart of each module are given;⑷The automatic identification of the pin of the crystal transistor and the determination of the tube type, the measurement of the amplification factor and the measurement of the leakage current are completed, and the necessary error compensation is made to improve the measurement accuracy.Key words: AT89S52; analog switches CD4051; the crystal transistor pin automatic recognition; triode amplification目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2小功率三极管测试仪的现状 (2)1.3三极管测试技术的发展方向 (2)1.4本章小结 (3)2 小功率三极管测试仪的总体设计 (4)2.1系统实现功能 (4)2.2系统各模块方案的选择 (4)2.2.1恒流源的方案 (4)2.2.2自动切换电路方案 (5)2.2.3最小系统方案 (5)2.2.4采样电路方案 (6)2.2.5显示模块方案 (6)2.2.6供电电源方案 (7)2.3三极管参数的理论分析 (7)2.3.1三极管引脚及管型 (7)2.3.2三极管放大倍数 (8)2.3.3三极管漏电流 (8)2.4本章小结 (8)3 系统硬件电路的设计 (9)3.1系统硬件电路总体设计图 (9)3.1.1单片机最小系统电路 (9)3.1.2D/A转换电路 (11)3.1.3测量电路 (12)3.1.4自动切换电路 (13)3.1.5 A/D转换电路 (14)3.2本章小结 (14)4 系统软件设计 (15)4.1测量模块的编写 (15)4.2液晶模块编写 (16)4.3D/A转换模块编写 (18)4.4A/D转换模块编写 (20)4.5本章小结 (20)5 系统调试 (21)5.1单片机的调试 (21)5.2D/A芯片调试 (21)5.3自动切换电路调试 (21)5.4A/D芯片调试 (21)5.5显示调试 (22)5.6系统整体调试 (22)5.7系统软件调试及误差补偿 (22)6 数据测量与结果分析 (24)6.1管脚的自动识别和管型判别 (24)6.2放大倍数的测量结果 (24)6.3漏电流的测量结果 (24)7 结论 (25)谢辞 (26)参考文献 (27)附录一基于AT89S52单片机小功率三极管测试仪原理图 (28)附录二基于AT89S52单片机小功率三极管测试仪PCB图 (29)附录三基于AT89S52单片机小功率三极管测试仪原程序 (30)1 绪论1.1 课题背景早在1904年弗莱明等人发明出了真空二极管,之后在1906年时德福雷斯特等人又研究出真空三极管,新兴起的电子学以其独特的学科力量迅速壮大起来。
三极管性能检测仪.
三极管参数测试仪的设计学院:信息科学与工程学院专业班级:电信10-2班学号:姓名:组员:实习时间:2012年12月31日至2013年01月16日目录1.1 总体思路2.1 测试电路方案论证2.2 采样电路方案论证2.3 显示部分方案论证3.1 共发射极直流电流放大系数β3.2 共发射极交流电流放大系数β3.3 放大电路3.4 采样电路3.5 A/D转换36 数据处理部分3.7 显示部分4.1 系统电路图4.2 恒流源电路图4.3 采样放大电路图4.4 数据处理及显示电路图4.5 系统软件流程图5.1 电源部分6.1 所用芯片的数据指标6.2 LCD1602液晶显示器7.1 做成的实验板8.1 操作方式9.1 操作过程及结果结果10.1 总结11.1 C语言程序代码1.1 总体思路该测试仪由测试电路、采样电路、数据处理部分、显示部分和三极管共射极输出特性曲线部分组成,下面分别说明各部分的方案。
根据设计电路的实际情况即:采样电路的输入电压要不能太小,否则造成测试结果不准确,因此在采样电路前加了一个放大电路,于是三极管电流放大系数系统总体设计方案如图2.1所示。
图2.1 三极管电流放大系数系统总体设计方案2.1测试电路方案论证方案一:用恒流源给基极提供10μA的恒定电流,即V CC=10V,基极电阻R b=1MΩ,考虑管压降后取基极电阻R b=910k,用以保证基极电流恒定,用稳压管控制V CE=10V,以保证集电极-发射极极间电压恒定;方案二:用恒流源给基极提供10μA的恒定电流,即V CC=10V,基极电阻R b=1MΩ,考虑管压降后取基极电阻R b=910k,用以保证基极电流恒定,因为I B=10μA,β=50~300,所以I C=0.5~3mA,取R C=200Ω,V CE=9.90~9.40V,将集电极电压经运放放大,送模数转换芯片进行采样;方案三:用恒流源给基极提供10μA的恒定电流,即V CC=10V,基极电阻R b=1MΩ,考虑管压降后取基极电阻R b=910k,用以保证基极电流恒定,因为I B=10μA,β=50~300,所以I C=0.5~3mA,而I e=(β+1)I B,若β>>1,则I E≈I C,取R e=200Ω,V CE=9.90~9.40V,将发射极电压经运放放大,送模数转换芯片进行采样;方法一不能确定集电极的电流,这样不便于采集集电极电流;方法二中集电极电阻值太小,起不到限流作用;比较三种方法采用方法三。
(完整版)三极管参数测试仪
简易半导体三极管参数测试仪
一、 任务
设计并制作一个小功率半导体三极管参数测试仪
二、 要求
1、基本要求
(1) 在V V A I CE B 10,10≈≈μ 条件下,能测出三极管的直流电流放大系
数β,并用数字显示。
测量范围50~300;测量误差的绝对值小于1100
5+N ,其中N 是直流放大倍数β的显示数值。
(2) 当B I 由10μA 变化到20μA ,CE V 保持不变,能测出三极管的交流
放大系数β,并用数字显示。
测量误差要求同(1)。
(3) 在V V CE 10=的条件下,测量三极管的集电极—发射极反向饱和电流 CEO I ,用数字显示,测量范围0.1μA~100μA ,测量误差≤10%。
(4)测量三极管的集电极—发射极间的反向击穿电压CEO BR V )(,并用数字显
示;测试条件mA I C 1=,测量范围20V~60V ,测量误差≤5%。
(5) 具有三极管管脚插错、损坏指示报警功能。
2、发挥部分
(1) 在V V CE 10=条件下,显示出三极管共射极接法输入特性曲线。
(2) 在0≈B I ,10μA ,20μA ,30μA ,=CE V 0~12V 条件下,显示出三
极管共射极接法输出特性曲线。
(3) 其他。
三、评分标准。
三极管B测量仪设计报告
通信与电子学院《专业设计实训Ⅰ》半导体三极管β值测量仪设计与制作报告专 业班 级学生姓名指导教师提交日期半导体三极管β值测量仪设计与制作摘要:在电子产品设计、制作与维修中,经常需要测量三极管的放大系数β,而万用表自带的简易β测试装置准确性很差,为此本项目设计一个高精度β值测量仪。
关键词:1.引言2.设计要求2.1基本要求(1)被测三极管为NPN型,β值范围为β<200。
(2)用三个数码管显示β的大小,分别显示个位、十位和百位。
显示范围为0-199。
(3)响应时间不超过2秒,显示器显示读数清晰,注意避免出现“叠加现象”。
(4)β值超过测量范围时声光报警。
(5)电源采用5V或±5V供电。
2.2扩充要求(1)可以测量任意极性(NPN、PNP)的三极管。
(2)三极管内部断路或短路时能发出警报声,要与β值超过测量范围时的报警声区别开来。
2.3设计提示将三极管β值转换为其他可用仪器测量的物理量来进行测量,如电压,根据三极管电流I C=βI B的关系,当I B为固定值时,I C反映了β的变化,电阻R C上的电压V RC又反映了I C的变化,对V RC进行伏频转换,转换后的频率f就反映了β值的大小,然后再用计数器对f的信号进行一定时间的计数,最后通过计数器的保持输出经译码电路就可以显示β值。
系统方框如下图2-1所示。
图2-13.设计方案3.1方案一如下图3-1所示。
图3-1 方案一如图3-1,T1、T2、R1、R3构成微电流源电路,R2是被测管T3的基极电流取样电阻,R4是集电极电流取样电阻。
由运放构成的差动放大电路,实现电压取样及隔离放大作用。
根据三极管电流I C=βI B的关系,当I B为固定值时,I C随着β的变化而变化,电阻R C上的电压V RC正好反映了I C的变化,所以,我们对V RC取样加入后级,进行分档比较。
从而实现目的。
该电路用微电流源为基极取样电阻提供稳恒的电流,这样便于测量β值。
三极管RBSOA测试仪的设计与实现
三极管RBSOA测试仪的设计与实现摘要:主要介绍了三极管反向偏压安全工作区(RBSOA)测试仪的硬件结构和相应的软件实现。
该测试仪主要基于三极管的RBSOA及三极管的开关原理,并结合实际测试生产环境,设计了大功率电源供电电路、电流驱动电路、电压箝位电路、电流电压检测电路、单片机控制电路以及PC机的用户界面这6大模块。
该测试系统采用了电感诱导控制电流和箝位电路限压,成功实现了对三级管集电极电流Ic和集电极-发射极电压Vcc的控制;使用多点采样法,实现了可靠的电流电压检测。
经过长期对不同型号和同一型号不同状况的三极管测试,成功验证了测试仪的性能和可靠性。
关键词:三极管;反向偏压安全工作区;电感诱导;钳位电路0 引言箝位本文介绍的三极管反向偏压安全工作区(Reverse-Bias Safe Operating Area,RBSOA)检测技术是一种新型的、具有专门性、高可靠性的检测手段,广泛应用于三极管性能的检测,并得到业界的认可。
目前专门用于检测三极管在反向偏压安全工作区性能状况的仪器相对较少,而在国内还没有这样专门的仪器。
相关的检测仪器,如国内的一款BJ2923晶体管测试仪,只能检测三极管的参数,如反向电压Vceo,Vc bo等,却无法检测该三极管在极限参数工作下,性能是否有下降或损坏。
虽然国外也出现过相关的检测仪器,如韩国的EAS2100检测仪,专门用来检测场效应管(MOSFET)在雪崩能量下的性能状况,操作简单,性能可靠,但是只是仅限于MOSFET检测检测领域,没有对三极管的检测功能。
纵观现有的相关检测仪器,不是技术检测不成熟,就是针对性不强,发展专门针对三极管的反向偏压安全工作区检测技术,势在必行。
本文基于三极管的反向偏压安全工作区原理,设计研发了一款由电感诱导的三极管RBSOA测试仪。
通过反向偏压安全工作区判断三极管的好坏,是一种全新的检测方法。
l 三极管RBSOA测试技术概述1.1 RBSOA由于负载诱导,在关断三极管的时候,负载端的高电压与大电流将同时持续存在,持续时间主要取决于发射结的反向偏压的大小。
晶体三极管好坏检测仪的设计与制作(发表版)
晶体三极管好坏检测仪的设计与制作摘要:利用晶体三极管的开关特性,引导学生设计了能同时检测三极管好坏和类型的电路,并通过Multisim软件仿真,确定电路器件合适的参数。
将待测三极管插入接线孔中,若只有红灯闪烁,说明此三极管是好的且为NPN型;若只有绿灯闪烁,说明此三极管是好的且为PNP型;若两灯都不亮或是交替发光,则此三极管是坏的(内部断路或是击穿)。
最后通过面包板搭建实际电路,制作检测仪原型。
关键词:晶体三极管检测Multisim仿真1 活动背景晶体三极管是电子电路中常用到的元器件,使用前一般用多用电表分别检测三极管两个PN结正向和反向的电阻,由此推断出三极管的好坏(CE间断开或击穿)。
或者需要判断三极管类型时也要用到类似的方法。
部分学生感觉这样操作比较繁琐,于是萌生出一个想法:能不能设计一个能同时检测晶体三极管好坏及其类型的仪器呢?2 活动目标综合实践活动具有综合性、实践性、差异性和生成性等特点,注重学生在实践中发现并提升自身的潜能,使综合能力得到提升。
本次活动属于科技制作类型,因此确定了如下目标:(1)学会如何查找和筛选信息,培养简单的调查研究能力;(2)从合理人机关系出发,初步学会如何确定产品的功能;(3)在电路安装与调试过程中,锻炼学生的动手能力和问题解决的能力。
3 活动过程3.1 检测仪功能要求根据前期资料收集和分析,引导学生确立三极管检测仪以下功能:(1)只要将待测三极管三个引脚接入电路,就能判断出其好坏及类型;(2)操作方便、快捷、判断结果清楚直接。
3.2电路设计3.2.1操作面板设计根据功能需求,学生在电路中留出3个接线孔作为待检测三极管的接入口;用2个发光二极管的状态说明待测三极管的好坏及类型。
操作面板设计如图1所示。
3.2.2电路设计过程教师引导学生从系统设计的整体性原则出发,根据电子控图1 检测仪面板制系统的基本组成设计了以下三个组成部分。
【输入部分】由于检测结果是用灯光闪烁表现,则输入信号应该是有高低电平交替变化的。
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在科研实验室中,面对种类繁多,功能各异的晶体管。研究人员需要用专业的 仪器检测其特性参数,根据检测结果筛选使用。晶体管的特性参数是设计人员筛选 使用晶体管的依据,只有跟据实际需要,选择适当器件进行电路设计才能满足应用 要求,传统的晶体管测试技术成熟、价格便宜,但测试精度不高,国外产品功能强 大,精度高,但价格昂贵。本课题针对实验室科研要求,研制一种价格适中,操作 简便、测试精度高、有较强实用性的小功率三极管测试仪。使它具有测量晶体管的 直流放大系数、交流放大系数和输出特性曲线的功能同时可自动识别三极管的类型 及管脚。本课题的研究主要有一下几个方面: (1) 研究三极管测试技术的发展和现状; (2) 研究三极管基本测试技术和原理; (3) 研究三极管类型和管脚的自动测试; (4) 研究三极管放大电流倍数的测试、漏电流的测试; (5) 研究小功率三极管测试仪的设计和制作。
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2.准备情况(查阅过的文献资料及调研情况、现有设备、实验条件等) 研究概况及发展趋势
(1)三极管测试仪研究概况[3-5] 三极管能够放大信号,并且具有较好的功率控制、工作速度快、持久力强等特 点,故三极管常被用来构成放大电路,开关电路,以及各种电气设备,广泛的应用 于电子、机械等领域。因此三极管的参数的测量在实际的工作中十分必要。按晶体 管的结构分类,晶体三极管可以分为 NPN 型和 PNP 型,而在我们使用三极管之前, 了解三极管的类型和三极管的放大系数等基本参数是非常必要的。现在市场上的测 量晶体管参数的仪器种类繁杂,其功能也因测试的参数不同而千差万别,较为普遍 的是测量三极管的放大系数,还有很多三极管参数测量仪可以测量反向击穿电压、 反向饱和电流、晶体管的输入输出特性曲线、延迟时间、晶体管开启时间、存贮时 间等多种参数,最为常用的就是用数字万用表测量三极管的直流放大系数。现在市 场上的三极管测量仪虽然功能强大、操作方便、精度高,但是体积较大、价格也相 对昂贵。 随着半导体器件越来越大规模集成化,复杂化,其形式也更多样化,用途也越 来越广泛,半导体器件奠定了现代电子技术的基础而作为半导体器件基础组成部分 的三极管,它的正确使用是设计人员应重视的问题。 (2)国内的发展趋势[8-9] 自 50 年代起,电子器件出现了重大的突破,电子工业由电子电子管时代迈向晶 体管时代,这是一次质的飞跃。随着晶体管的出现,测试其参数的测试仪也相应而 生,并随着晶体管的发展而发展。传统的晶体管特性测试仪一般也称为图示仪,晶 体管图示仪经经历了全电子管式,全晶体管式,与集成电路混合式几个发展阶段, 1964 年,我国第一台电子管式图示仪 JT1 型问世。70 年代初, ,上海无线电二十一 长厂试制了 QT2 型晶体管式图示仪,满足了半导体器件飞速发展的需要,80 年代, 一 XJ4810 型为主要代表的晶体管与集成电路混合式的晶体换特型测试仪出现。随着 科技的发展和需求的提升,嵌入式技术,液晶显示,接口扩展的引入,以及测试电 路的不断优化,使晶体管的特性测试仪向着集成化、智能化,高精度、多功能方向 不断发展,因而形成了一些显著特点是:集成信源是全合成花的信号源,即使在扫 描是亦可保证其稳定性和精度;内置矢量精度增强措施,对显示提供优良的误差修 正精度;测试速度极快,智能化操作简便。 随着科学技术的发展和三极管的广泛应用,晶体管测试仪体积趋于小型化,便 于携带;功能趋于全面,测试范围广;测试精度高。但是这样的产品会增加相应的 成本,如何降低成本并且测试指定的参数成为(模拟部分)[M].北京:高等教育出版社,2005. [6] 任致程.万用表测试电工电子元器件300例[M] 北京市:机械工业出版社,2003.
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现有设备和实验条件
研究重点及难点
重点: (1)小功率三极管测试仪系统的硬件测试,使基本硬件电路能自动判别三极管 的三个管脚及其他基本参数; (2)选择合适的芯片、电阻、电容等元器件,并设计出相关电路原理图; (3)正确设计出系统的测量程序,精确的满足测量要求,并设计出操作简单、 界面直观简洁的人机界面。 难点: (1)如何设计三极管基极和集电极电压的采样电路,使之能够符合单片机采集 数据的要求同时满足测量参数的需求; (2)如何设计一个性能稳定的可根据需要提供多种恒流值的恒流电路; (3)如何合理的设计出单片机程序,使之能自动测出三极管类型及管脚并测量 出其他基本参数。
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主要参考文献
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个人计算机、示波器、直流稳压电源、数字万用表、开放实验室
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3、实施方案、进度实施计划及预期提交的毕业设计资料 实施方案