简易晶体管特性图示仪制作
南邮实验简易晶体管特性曲线图示仪
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
（4）自动翻转Ⅱ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Ⅰ。
在暂稳态Ⅰ，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0.1KΩ），再接一个0.01uF的电容，这样电容器就会对555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：
利用所学的74LS161知识可以知道它能实现计数功能，74LS161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。
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=1，Q反=0，VO=UOH，TD截止
简易晶体管图示仪实验报告(DOC)
简易晶体管图示仪实验报告专业：光电信息科学与工程班级：20132112姓名：学号：20132111指导老师：黄少玲实验名称：简易晶体管图示仪一、摘要：本报告主要介绍简易晶体管的设计实现方法，以及实验中会出现的问题及解决方法。
给出了其中给出了各个分块电路的电路图和设计说明，功能说明，还有总电路的框图，电路图，给出实验中示波器上的波形和其他一些重要的数据。
在最后提到了在实际操作过程中遇到的困难和解决方法，还有本次实验的结论总结与反思。
二、关键词：方波、锯齿波、阶梯波、特征曲线。
三、设计任务要求：1.基本要求：⑴设计一个阶梯波发生器，f≥500Hz,U opp≥3V,阶数N=6;⑵设计一个三角波发生器，三角波V opp≥2V;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，并正确测试不同性质三极管;⑵设计阶数可调的阶梯波发生器。
四、设计思路：本试验要求用示波器稳定显示晶体管输入输出特性曲线。
我的设计思路是先用NE555时基振荡器产生的方波和带直流的锯齿波。
然后将产生的方波作为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的个数，实验中利用它的三位输出为多路开关CD4051提供地址。
CD4051是一个数据选择器，根据16进制计数器74LS169给出的地址进行选择性的输出，来输出阶梯波，接入基极。
由双运放LF353对NE555产生的锯齿波进行处理，产生符合要求的锯齿波作为集电极输入到三极管集电极。
最后扫描得到NPN的输出特性曲线。
总体结构框图：图1.总体结构框图五、分块电路和总体电路的设计：⑴用NE555产生方波及三角波，电路连接如下。
图2.方波产生电路图2.Multisim仿真结果图这个设计中555定时器3口产生方波。
方波的震荡周期为T= 0.693(R1+R2)C1，占空比D=(R1+R2)/(R1+2R2),为使阶梯波频率足够大，选C f=0.01uF，同时要产生三角波波，方波的占空接近于50%，当R1小于R2时，占空比接近50%，选R1为18kΩ，R2为510kΩ。
简易晶体管输出特性曲线测试仪的设计.pdf
实验题目：简易晶体管输出特性曲线测试仪的设计1.课程简要信息电子技术综合实验，1周，电气、电子、信息、通信、测控、自动化、电网等工科专业，大二（下）和大三（上）2.实验内容与任务（限500字）晶体管，被认为是现代历史中最伟大的发明之一，是电子设计中最重要的器件。
晶体管的特性曲线是描述晶体管各个电极之间电压与电流关系的曲线，又称为晶体管的伏安特性曲线。
它们是三极管内部载流子运动规律在管子外部的表现。
三极管的特性曲线反映了管子的技术性能，是分析放大电路技术指标的重要依据。
本文要求设计一种简易的晶体管输出特性测试仪。
框图如图1所示。
图1 简易的晶体管输出特性测试仪框图（1）基本要求（70分）：1）设计一个频率和占空比可调的矩形波发生器，占空比可调范围（60%～90%）,频率调整范围为（500Hz～2kHz），峰峰值U1≥5V。
2）设计一个与矩形波同步的锯齿波发生器，要求峰峰值U2≥5V，低电平尽量低，电压上升时间占空比≥90%。
3）设计一个阶梯波发生器，阶梯数n可设置（5≤n≤10），相邻阶梯幅度差ΔV=0.5V。
（2）发挥要求（30分）：1）用以上电路所产生的同步阶梯波和锯齿波，设计一个晶体管特性曲线测试仪，调整阶梯波阶梯数，使示波器显示曲线数m≥6。
2）其他。
3.实验过程及要求（限300字）本实验包含理论课程学习、实物制作、报告撰写、作品展示及答辩等四个阶段。
要求学生三人一组完成作品设计，共同拟定设计方案，分工合作完成作品的制作。
通过作品的设计与制作收获以下知识及能力：1）讲解晶体管输出特性曲线测试仪的结构和原理；2）结合数字和模拟电路中所学知识，讲解几种解决方案，引导学生分析并确定设计方案；3）结合题目要求查阅相关资料，进行器件选型；4）利用Multism软件进行仿真，在搭建仿真电路的过程中，分模块进行调试；5）搭接实物电路，用示波器进行测试，要求学生了解示波器的X-Y模式；6）按照评分表进行测试，记录测试结果，并对结果进行分析和总结；7）进行作品展示、交流和答辩；8）整理设计文档，完成课程设计报告。
晶体管特性图示仪共73页文档
（2）集电极扫描电压发生器
作用是供给测试电路所需的集电极扫描电压。
由电源变压器、全波整流电路和极性转换开关所组成 的。
市电交流220V电压经电源变压器降压后全波整流而得 到的100Hz单向脉动电压。
它与基极阶梯信号同时由50Hz电源而得到，能够保证 两者之间同步工作。
利用开关改变扫描电压的正负极性，用来以满足对集 电极不同电压极性的要求，如PNP型或NPN型晶体管；
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阶梯波产生电路
15.11.2019
图7-3 阶梯波产生电路
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如图7-3所示波形合成法阶梯波产生电路
电路中，100Hz的正弦．全波整流电压与集电极扫描 电压同步。
经脉冲形成电路得到100Hz的脉冲电压，将此脉冲电 压加到三个触发器组成的分频器(即为二进制计数器)，
15.11.2019
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• 7.5.1 晶体管特性图示仪的组成及框图原理
1．晶体管特性图示仪的组成
晶体管特性图示仪主要是由阶梯波信号源、集电极 扫描电压发生器、工作于X—Y方式的示波器、测试转 换开关以及附属电路等组成的仪器。
测试时阶梯信号源为被测晶体管提供偏置电压；
阶梯波基极电流与集电极扫描电压都是由50Hz 交流电得来的，可以实现集电极扫描电压与阶梯
波基极电流保持同步，即TB＝nTc(n为正整数)，
如图7-8所示，阶梯波电压每一级的时间正与集 电极扫描电压变化一次相同，测绘输出特性所需
的uCE和iB就能同步地自动变化。
晶体管特性图示仪
2019/12/5
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从上式可知，I0与负载RL无关，式中负号表示 输入电压Ui为正阶梯波时，输出电流为负阶梯波。 R 1、R2取为固定值的电阻，可改变R3来调节电流 幅值/级。因此R3是步进可变的mA/级选择开关。
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（2）集电极扫描电压发生器
输入特性曲线。
在实际测量时，仍采用全波整流电压作为集电极扫 描电压，而用阶梯波提供基极电流。
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SS试33接接时如测U，图B量一E7，-，般1S将取只4接SU显1Ic接Be示，“为曲S+扫5线接”描（即“电N可+P压。”N，型（u管NBPE）用N，型作管S阶2接）梯中，波间S电6接位压测置，量，测，
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(a)
(b)
图7-9三极管输入特性曲线
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• 7.5.2 晶体管特性曲线的测量方法
2019/12/5
图7-8 XJ4810晶体管图示仪面板图
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1．电源及示波管显示部分
控制旋钮
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2019/12/5
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简易BJT特性图示仪
简易BJT 特性图示仪摘要：设计了一种简易BJT 特性图示仪；系统电路由以乘法型数模转换器DAC7811为核心的基极程控电流源（-10mA —10mA ）/电压源（-2V —2V ）、集电极程控电压源（-10V —10V ）和集电极电流测量电路组成，程控电压源、程控电流源及电流检测电路的百分误差均低于1%。
系统可以显示一般NPN 或PNP 晶体管的I C −V CE 、I CE −V BE 、ℎFE −I CE 和β−I CE 曲线，测量迅速，误差低。
此外本系统可以做NPN 和PNP 晶体管配对测试、存储晶体管特性曲线等功能；系统人机交互界面友好，操作方便。
关键词： BJT 特性；程控电压源；程控电流源；电流检测一、系统方案1.1 系统方案描述REF5020OPA132-1XINA282电流检测ADS 1115DAC 7811OPA 2277FPGASPII2CNios IINios II 集电极程控电压源基极程控电流/压源电流检测电路0.1Ω人机交互参考源电路2V -2V BUF 634DAC 7811OPA 2277INA 2134OPA 132I VREF5025按键TFT触摸屏图1 系统整体框图系统整体框图如图1所示，2V 基准源经过反相放大获得-2V 基准源，它们为电流/电压源提供基准，通过继电器的选择可以实现电源的正负输出。
电压/电流源的程控是通过改变DAC7811的控制字实现的，经过运放OPA2277 I -V 转换得到的输出电压作为基极程控电压源（-2V —2V ）。
程控电压源输出的电压经过差分接收器INA2134和运放OPA132构成的Howland 电流源实现了-10mA —10mA 的输出。
另外一路DAC7811控制集电极电压源，经过OPA2277 I-V 转换并放大5倍后，使用3片并联的BUF634作缓冲即可实现-10V —10V 的输出。
集电极电流测量则是利用电流并联监视器INA282将0.1Ω采样电阻两端的电压差输入至模数转换器ADS1115，测出其差模电压即可得到集电极电流。
J2461型晶体管特性图示仪21页
七档误差 ±10％
其他技术指标
输出校准电压：
Y 轴 500mVPP ±5％
X轴
500mVpp±5％
外接示波器要求：
Y 轴输入灵敏度≤100mV／格 输入电阻 1MΩ
X 轴输入灵敏度≤100mV／格 输入电阻 1MΩ
使用条件：
温度－10℃～＋40℃
相对湿度≤85％（30℃）
使用电源 220V±10％50HZ±2
阻，确定 IB＝IB2，逐点测试 UC、IC 值，可画出在 IB2 下的 UC、IC 曲线。如此重复，
就可画出三极管在不同 IB 值时的输出特性曲线簇。
显然，这种测试方法速度太慢，而且在测量极限参数时还易损坏晶体管。如果 EC 值随时间连续变化，那么 Uc 与 IC 也将按特性随时间变化。把变化的 UC 和 IC 通过一
工作时间连续 8 小时
其他：
功率消耗 20VA（满载时）
重量 3Kg
外形尺寸 250×155×110（mm）3
晶体管的特性曲线可以用逐点测试数据进行描绘
例如，测试三极管的输
出特性曲线，测试线路如图 46－2。调节 RB 电阻，确定 IB＝IB1，变化电位器 W，使
Uc 从零逐点变化到 Ec，记下对应的 IC 值，可画出 IB1 时 UC、Ic 曲线。再调节 RB 电
扫描频率
10DHZ／S
功耗限制电阻
0、5Ω 、10Ω 、50Ω 、100Ω 、500Ω 、1K、5K、10K、50K、100K。
十一档误差
±10％
阶梯电流技术指标 阶梯极性
正、负
阶梯级数
固定七级
A／级、50μ A／级、0．1mA／级、0．2mA／级、0．5mA／级、1mA／级、2mA／级、5mA
模电--简易晶体管图示仪--实验报告
创作编号：GB8878185555334563BT9125XW创作者：凤呜大王*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：姓名：班内序号：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。
三．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，并正确测试不同性质三极管;⑵设计阶数可调的阶梯波发生器。
四．背景知识及实验设计1.创作编号：GB8878185555334563BT9125XW创作者：凤呜大王*2. 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。
3. 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。
4. 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。
5.五． 分块设计1. 方波振荡电路设计 所用原件 NE555 3.3nF 电容 100nF 电容 100Ω电阻 20k Ω电阻 电源 个数1个1个1个1个一个5v2） NE555管脚图及功能方波振荡电路 三角波发生电路阶梯波发生电路 Rb Rc Re示波器 y xNE555管脚功能介绍：1脚为地。
简易晶体管输出特性图示仪的设计_朱向庆
ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｏｒｅ ｏｆ ＡＴ８９Ｃ５１， ｕｓｅｓ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ， ｄｉｇｉｔａｌ－ｔｏ－ａｎａｌｏｇ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ， ａｎａｌｏｇ－ｔｏ－
ｄｉｇｉｔａｌ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ａｎｄ ＬＥＤｓ ｅｔｃ．． Ｔｈｉｓ ｓｙｓｔｅｍ ｃａｎ ｄｉｓｐｌａｙ ｔｈｅ ｏｕｔｐｕｔ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ＮＰＮ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ ｂｙ ｕｓｉｎｇ
图示法测量三极管输出特性的电路原理如图二所示，它
以 Ａｔｍｅｌ 公司的 ＡＴ８９Ｃ５１ 单片机系统为核心，辅以集成运放、
Ｄ／Ａ 转换器、Ａ／Ｄ 转换器、数码管等。图中 Ｔ 是待测的 ＮＰＮ 三
极管，在其集电极加锯齿波扫描电压，基极加阶梯电流源。
将基极电流 ｉ 、集电极电流 ｉ 分别由基极电阻 Ｒ 、集电极电
４ 结束语 本系统与通用示波器配合，可作为普通 ＮＰＮ 三极管输出
特性图示仪使用，且其β值可显示。 如果将阶梯电流源及锯齿波的极性反向，再经过模拟多
路开关加到三极管的基极或集电极，在Ｐ１口添加一个选择开 关，修改程序后，即可由使用者选择测量 ＮＰＮ 或 ＰＮＰ 型三极 管。
增加一个差分放大器，将待测三极管发射结的电压取 出，加至示波器 Ｘ 轴，在集电极加阶梯波，基极加锯齿波，将 Ｒ 两端的电压加至 Ｙ 轴，即可显示晶体管的输入特性曲线。
摘 要： 提出简易晶体管图示仪的设计方案：以 ＡＴ８９Ｃ５１ 单片机系统为核心，利用集成运放、Ｄ／Ａ 转换器、Ａ／Ｄ 转换
器、数码管等，实现用普通示波器观察 ＮＰＮ 晶体管的输出特性曲线，并用数码管等组成的显示电路输出三极管的电流放大系
数β。本系统成本低，使用简单、方便，显示图像直观，β值计算准确。
简易晶体管图示仪的设计与实现
简易晶体管图示仪的设计与实现实验报告专业：班级：姓名：学号：指导老师：课题名称：简易晶体管图示仪的设计与实现一、摘要：本报告主要介绍了简易晶体管特性图示仪的制作原理，内部结构并给出了其设计框图及仿真电路图；展示了简易晶体管图示仪的实现过程和各部分得到的实现结果；最后分析了实验中遇到的问题，简单阐述了解决方法和原理，并对本次实验加以总结。
二、关键词：方波三角波阶梯波转移特性曲线三、设计任务要求1、基本要求：○1、设计一个阶梯波发生器，f≥500Hz ，Uopp≥3V ，阶数 N=6；。
○2、设计一个三角波发生器，三角波Vopp≥2V；○3、设计保护电路，实现对三极管输出特性的测试；2、提高要求：○1、可以识别NPN，PNP 管，并正确测试不同性质三极管；○2、设计阶数可调的阶梯波发生器。
四、设计思路本试验要求用示波器稳定显示晶体管输入输出特性曲线及值得显示及测量。
首先利用555时基振荡器产生的方波；方波一方面输入到LF353，LF353用作积分器产生锯齿波输入到三极管的集电极作为扫描电压；方波另一方面作为时钟信号输入16进制计数器74LS169，74LS169是模16的同步二进制计数器，取其三位输出作为地址输入给CD4051；CD4051在本实验中为数据选择器，对其获得的地址进行选择性的输出，以获得阶梯波；然后把阶梯波作为基极输入输入到三极管的基极；最后采用示波器的X-Y模式对晶体管的转移特性曲线进行测量。
总体设计框图如图1：五、分块电路和总体电路的设计5.1 方波发生器电路通过555振荡器产生时钟信号，所需电压为±5V。
Multisim仿真及各元件参数见图2，产生的方波如图3。
图2 Multisim仿真的方波发生器图3 Multisim仿真的方波5.2 三角波发生器电路将5.1中产生的方波输入双运算放大器FM353中，利用其第一个运放作为积分器产生三角波，利用第二级运放作为放大器，产生符合要求的三角波。
简易晶体管图示仪
方式显示在屏幕上。
首先利用555时基振荡器产生方波。一方而方波输入到双运算放大器
LF353, LF353的一个运放作为积分器产生锯齿波，另一个运放构成反相放大
电路得到合适幅值的三角波输入到三极管的集电极作为扫描电压。另一方面
方波作为时钟信号输入四位同步二进制计数器74LS169,取其低三位输出作
关键词：
方波 三角波 阶梯波晶体管转移特性曲线
四、设计任务要求
1.基本要求：
设计一个阶梯波发生器，2^500血，UoppM应.阶数N=6；0
1）可以识别NPN. PNP管，并正确测试不同性质三极管:
2）设计阶数可调的阶梯波发生器。
5.
1.设计思路
晶体管特性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
1.方波发生器电路
通过555振荡器产生时钟信号，所需电床为土5V。
间Hale Waihona Puke 反馈型无稳电路Aka [VCC
T1=O.693(RA+RB) *C,
T2=Q 693*RB*C:f=1.433/(RA+2*RB)*C;
占空比：(RA+RB)/(RA+2*RB)
想要产生占空比为53%左右的方波，RB要远大于RA
方波发生器Multisim设计电路
2.三角波发生电路
将NE555产生的方波输入双运算放大器LF353中，利用其第一个运放构 成反向积分电路产生三角波，利用第二级运放构成反向加法放大电路，产生
符A耍求的三角波。
R13
-VW
&4KQ
3「-HI— lOOnF
VSS
-12.0V
简易晶体管特性图示仪设计_赵俏玏
简易晶体管特性图示仪设计赵俏(东南大学电子工程系,江苏省南京市210096)摘 要:设计了简易晶体管特性图示仪。
设计模拟电路产生合适的阶梯电压加至被测小功率晶体管的基极,产生若干级大小不等的基极电流,在每级基极电流的作用下,取出对应的U ce 、I c 、I b 等所需量加至示波器,用E W B 分析波形,判断晶体管的性能。
关键词:小功率晶体管;双极型;场效应晶体管;E W B中图分类号:TM 935.39收稿日期:2005-11-21;修回日期:2006-07-24。
0 引 言简易晶体管特性图示仪是通过设计电路实现晶体管的输入、输出特性曲线的显示,从而可以判断出该晶体管是否被损坏。
本仪器用于对晶体管需要定性判断其好坏而不要求精确数值特征的场合,可广泛推广用于与教学有关的试验中,以检测核实所用晶体管是否损坏,方便快捷,而且具有成本低的优势。
用类似的原理,通过不同偏置扫描电路的组合,该图示仪可以显示以下特性:小功率NPN 晶体管的I c -U ce 特性;小功率NPN 晶体管的I c -I b 特性;小功率稳压二极管的反相伏安特性;小功率硅二极管的正相伏安特性;小功率N 沟道耗尽型场效应晶体管的I d -U ds 特性;小功率PNP 晶体管的I c -U ce 特性。
1 I c -U ce 、I c -I b 、I d -U d s 特性的测量设计在显示转移特性输入、输出特性曲线时,所用的原理都是从基极(或栅极)输入,从相应部分取出电压电流量进行测量,所以这几部分的测量原理类似。
现以小功率NPN 晶体管I c -U ce 特性的测试为主介绍设计方法,不同之处将会说明。
1.1 实验原理及框图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,晶体管在每级基流的作用下,其U ce 自小到大扫描一次,并将此电压加至示波器的X 轴,同时,将晶体管的输出电流信号I c 加到试波器的Y 端,从而得到晶体管的I c -U ce 特性。
简易晶体管图示仪
简易晶体管图示仪实验报告专业：通信工程班级：：学号：指导老师：一、课题名称：简易晶体管图示仪二、摘要：本报告主要阐述了简易晶体管图示仪的设计原理与实现方法，通过阶梯波改变基极电位以及三角波在集电极扫描得出转移特性曲线，报告中了实验的仿真电路与实际搭接情况以及各部分电路测试情况，分析了实验中出现的问题并说明了解决的方法。
三、关键词：方波三角波阶梯波晶体管转移特性曲线四、设计任务要求1.基本要求：1)设计一个阶梯波发生器，f≥500Hz ，Uopp≥3V ，阶数N=6；。
2)设计一个三角波发生器，三角波Vopp≥2V；3)设计保护电路，实现对三极管输出特性的测试；2.提高要求：1)可以识别NPN，PNP 管，并正确测试不同性质三极管；2)设计阶数可调的阶梯波发生器。
五、设计思路及总体结构框图1.设计思路晶体管特性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，并将结果以图示的方式显示在屏幕上。
首先利用555时基振荡器产生方波。
一方面方波输入到双运算放大器LF353，LF353的一个运放作为积分器产生锯齿波，另一个运放构成反相放大电路得到合适幅值的三角波输入到三极管的集电极作为扫描电压。
另一方面方波作为时钟信号输入四位同步二进制计数器74LS169，取其低三位输出作为地址输入到CD4051的地址端，通过分压在CD4051的数据输入端输入等间隔的电位值，CD4051作为数据选择器，根据输入的地址对数据进行选择性输出，从而获得阶梯波；然后把阶梯波作为基极电位输入到三极管的基极；通过示波器两通道分别接集电极和射极，以X-Y模式显示晶体管的转移特性曲线。
2. 总体设计框图：六、 分块电路和总体电路的设计1. 方波发生器电路通过555振荡器产生时钟信号，所需电压为±5V 。
间接反馈型无稳电路 T1=0.693（RA+RB ）*C;T2=0.693*RB*C;f=1.433/(RA+2*RB)*C;占空比：(RA+RB)/(RA+2*RB)想要产生占空比为50%左右的方波，RB 要远大于RA 方波电路 积分电路阶梯波电路 示波器 Y X2. 三角波发生电路 将NE555产生的方波输入双运算放大器LF353中，利用其第一个运放构成反向积分电路产生三角波，利用第二级运放构成反向加法放大电路，产生符合要求的三角波。
北邮 简易晶体管图示仪的设计与实现
简易晶体管图示仪的设计与实现实验报告专业：班级：姓名：学号：指导老师：一、摘要：本报告主要介绍了简易晶体管特性图示仪的制作原理，内部结构并给出了其设计框图及仿真电路图；展示了简易晶体管图示仪的实现过程和各部分得到的实现结果；最后分析了实验中遇到的问题，简单阐述了解决方法和原理，并对本次实验加以总结。
二、关键词：方波三角波阶梯波转移特性曲线三、设计任务要求1、基本要求：○1、设计一个阶梯波发生器，Vopp≥3V ，阶数 N=6；。
○2、设计一个三角波发生器，三角波Vopp≥2V；○3、设计保护电路，实现对三极管输出特性的测试；2、提高要求：○1、可以识别NPN，PNP 管，并正确测试不同性质三极管；○2、设计阶数可调的阶梯波发生器。
四、设计思路本试验要求用示波器稳定显示晶体管输入输出特性曲线及值得显示及测量。
首先利用555时基振荡器产生的方波；方波一方面输入到LF353，LF353用作积分器产生锯齿波输入到三极管的集电极作为扫描电压；方波另一方面作为时钟信号输入16进制计数器74LS169，74LS169是模16的同步二进制计数器，取其三位输出作为地址输入给CD4051；CD4051在本实验中为数据选择器，对其获得的地址进行选择性的输出，以获得阶梯波；然后把阶梯波作为基极输入输入到三极管的基极；最后采用示波器的X-Y模式对晶体管的转移特性曲线进行测量。
总体设计框图如图1：五、 分块电路和总体电路的设计5.1 方波发生器电路通过555振荡器产生时钟信号，所需电压为±5V 。
Multisim 仿真及各元件参数见图2，产生的方波如图3。
方波电路三角波电路阶梯波电路示波器 Y X图1 总体设计框图图2 Multisim 仿真的方波发生器5.2 三角波发生器电路将5.1中产生的方波输入双运算放大器FM353中，利用其第一个运放作为放大器产生三角波，使三角波Vopp 达到要求；利用第二级运放作为减法器，使三角波直流分量减小，产生符合要求的三角波。
JT-1型晶体管特性图示仪
3.6 JT－1型晶体管特性图示仪JT－1型晶体管特性图示仪是一种可直接在示波管荧光屏上观察各种晶体管的特性曲线的专用仪器。
通过仪器的标尺刻度可直接读被测晶体管的各项参数；它可用来测定晶体管的共集电极、共基极、共发射极的输入特性、输出特性、转换特性、α、β参数特性；可测定各种反向饱和电流I CBO、I CEO、I EB0和各种击穿电压BU CBO、BU CEO、BU EBO等；还可以测定二极管、稳压管、可控硅、隧道二极管、场效应管及数字集成电路的特性，用途广泛。
一、主要技术指标（l）Y轴编转因数：集电极电流范围：0.01～1000毫安／度，分十六档，误差≤±3％；集电极电流倍率：分×2、×1、×0.l三档，误差≤±3％；基极电压范围：0.01～0.5V／度，分六档，误差≤±3％；基极电流或基极源电压：0.05V／度，误差≤±3％；外接输入：0.1V／度，误差≤±3％；（2）X轴偏转因数：集电极电压范围：0.01～20V／度，分十一档，误差≤±3％；基极电压范围：0.01～0.5V／度，分六档，误差≤±3％；基极电流或基极源电压：0.5V／度，误差≤±3％；外接输入：0.1V／度，误差≤±3％。
（3）基极阶梯信号：阶梯电流范围：0.001～200mA／度，分十七档；阶梯电压范围：0.01～0.2V／级，分五档；串联电阻：10Ω～22KΩ，分24档；每族级数：4～12连续可变；每秒级数：100或200，共3档；阶梯作用：重复、关、单族，共三档；极性：正、负两档；误差≤±5％．（4）集电极扫描信号：峰值电压：0～20V、0～200V两档，正、负连续可调；电流容量：0～20V时为10A（平均值），0～200V时为1A（平均值）；功耗限制电阻：0～100KΩ，分17档，误差≤±5％；（5）电源：交流220V ±10％，50Hz±20Hz。
毕业论文简易晶体管图示仪的设计
简易晶体管图示仪的设计与实现实验报告专业：班通信工程2014211108姓名：冯才贤学号：2014210216指导老师：张晓磊课题名称：简易晶体管图示仪的设计与实现一.摘要：本报告主要介绍简易晶体管图示仪的设计实现方法，以及实验中会出现的问题及解决方法。
给出了其中给出了各个分块电路的电路图和设计说明，功能说明，还有总电路的框图，仿真电路图，给出实验中示波器上的波形和其他一些重要的数据。
在最后提到了在实际操作过程中遇到的困难和解决方法，还有本次实验的结论与总结。
二.关键词：方波，三角波，阶梯波，输出特性曲线三.设计任务要求：1 .基本要求：1）设计一个阶梯波发生器，f》500Hz , Uopp >3V，阶数N=6 ;2 ）设计一个三角波发生器，三角波Vopp >2V ;3）设计保护电路，实现对三极管输出特性的测试；2 .提高要求：1 ）可以识别NPN , PNP管，并正确测试不同性质三极管；2）设计阶数可调的阶梯波发生器。
四.设计思路、总体结构框图:1 •设计思路:本试验要求用示波器稳定显示晶体管输入输出特性曲线。
我的设计思路是先用NE555时基振荡器产生的方波和带直流的三角波。
然后将产生的方波作为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的个数，实验中利用它的三位输出为多路开关CD4051提供地址。
CD4051是一个数据选择器，根据16进制计数器74LS169给出的地址进行选择性的输出，来输出阶梯波，输入基极。
由运放LF353对NE555产生的三角波进行处理，产生符合要求的三角波作为集电极输入到三极管集电极。
通过示波器如图连接即可观察到输出特性曲线。
2 •总体结构框图：五.分块电路和总体电路的设计1 .方波电路：用NE555产生方波及三角波，所需电压为5V ,可知3脚产生方波，2脚产生三角波。
方波占空比D=R1+R2 /(R1+2R2) ，为使阶梯波频率足够大，选C1=0.01uF , C2=0.01uF 。
简易晶体管图示仪的设计与实现
简易晶体管图示仪的设计与实现实验报告专业：信息工程班级：姓名：学号：指导老师：课题名称：简易晶体管图示仪的设计与实现一．摘要：本报告主要介绍了对本实验中一些元件的了解过程和具体应用，还有这个实验的设计思路，设计过程，以及设计中遇到的问题。
其中给出了各个分块电路的电路图和设计说明，功能说明，还有总电路的框图，电路图，PCB板，实验结果的手绘截图，在最后提到了在实际操作过程中遇到的困难和解决方法，还有本次实验的结论与总结。
二．关键词：方波，锯齿波，阶梯波，特征曲线，三．设计任务要求：1．基本要求：a)设计实现一个简易晶体管图示仪，设计指标及给定条件为：1)基极扫描电压Ub为0~~3V阶梯波，基极扫描电压Uc为0~~12V锯齿波；2)在示波器上清晰稳定的显示NPN(8050)型晶体管管输入、输出特性曲线；3)输入、输出特征曲线>=8条；b)设计+12V电源电路(部要求实际搭建)，用PROTEL软件绘制完整的电路原理图(SCH)；2．提高要求：a)NPN(8050)型三极管基极与集电极电流放大系数值测量与显示；b)在示波器上清晰稳定的显示PNP(8550)型晶体管管输入、输出特性曲线；c)用PROTEL软件绘制电路的印刷电路板图(PCB)。
3．探索要求：a)采用其他设计原理及方法设计晶体管图示仪；四．设计思路：本试验要求用示波器稳定显示晶体管输入输出特性曲线及值得显示及测量。
我的设计思路是先用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，实验中利用它的三位输出为多路开关CD4051提供地址。
CD4051相当于一个数据选择器，根据16进制计数器74LS169给出的地址进行选择性的输出，以输出阶梯波，然后把阶梯波作为基极输入输入到三极管的基极，再由双运放FM353对NE555产生的锯齿波进行处理，产生符合要求的锯齿波作为集电极输入到三极管集电极用来扫描。
J2461型晶体管特性图示仪
机架机架是一个四方形的结构，架上安装仪器电路全部元器件及连接扎线。
它由型框、左右支架、上下撑条等零件组成。
型框用XC712－1型铝型材弯成，并经过光亮电氧化处理。
其前面固定面板、后面固定左右支架。
左右支架构成机架左右两个面，用1毫米厚优质薄钢板制成，并经镀锌钝化。
右支架上可固定电源变压器。
上下撑条也用薄钢板制成；镀锌钝化，它们固定在左右支架上，构成机架后面。
上下撑条上固定印制电路板。
面板面板上安装了晶体管特性图示仪全部控制旋钮，可分四个部分。
右边线框外为指示灯、电源开关，保险丝座及电源插座。
上面线框中为测试部分控制旋钮。
左边为集电极电流显示开关K2，采用2刀11位KCZ型资质开关，电流取样电阻R53～71装在此开关上。
右边为集电极电压显示开关K5，是1刀8位K CZ型瓷质开关，电压取样电阻R32～88装在此开关上。
中间为晶体管测试选择开关K7，是2刀3位K CZ型瓷质开关。
在它的两边是两只晶体管插座CZ4、CZ5，被测晶体管由此插入。
三个输出信号接线柱CZ1、CZ2、CZ3，可将显示信号分别接到示波器Y、X及地接线柱。
下面左边线框内为基极阶梯信号部分控制旋钮，没有阶梯极性开关K3，是2刀2位K SZ－2型船形开关阶梯电流控制开关K6，是1刀11位带接线片的KCZ型瓷质开关，阶梯电流调节电阻R51～61装在开关片和接线片间；阶梯调零和核准电位器W1、W2调节孔。
下面右边线框内为集电极扫描信号部分控制旋钮，设有扫描信号极性开关K1，是2刀2位K SZ －2型船形开关，功耗限制电阻调节开关K4，是1刀11位KCZ型瓷质开关，功耗限制电阻R72～81装在此开关上，扫描电压调节电位器W2旋钮。
面板用2毫米厚铝板照相腐蚀制板，外表面喷无光灰漆，字符涂无光黑漆。
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ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ ＴｅｍｐＤａｔａ＝Ｏ： ＴｅｍｐＤａｔａ＝ＬＣＭ １ ２８６４一
Ｒｅａｄ １ Ｂｙｔｅ—Ｘ—Ｙ（ｘ．７一Ｄ×）： ＴｅｍｐＤａｔａ Ｉ＝（１＜＜（７二．Ｂ×））： ＬＣＭｌ ２８６４～Ｗ ｒｉｔｅｌ Ｂｙｔｅ—Ｘ—Ｙ（ｘ，７一
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二、系统组成
本系统由硬件和软件两部分组成。系统的总 体硬件结构如图１所示。以Ｃ８０５１Ｆ０２０单片机 为核心。构成基极电流阶梯波发生电路、集电极 阶梯波发生电路。辅以ＶＩＩ转换电路、键盘控制 单元和ＬＣＤ显示电路等。软件部分主要完成信号 的检测及处理，设备的控制和驱动等功能。
１．基极阶梯电流产生电路
９
ＤＢ５
Ｈ／Ｌ
数据线５
３．调理电路
１０
调理电路接在负载 １１
电阻ＲＣ两端，由极性 １２
转换部分和幅度
信号进行调理，使之满 １５
足Ａ／Ｄ转换器对信号要 １６
求。两路调理电路完全 １７
相同，图４为其中一路。
１８
ＲＣ作为集电极负
１９
２０
载电阻。同时也兼作测
ＤＢ６ ＤＢ７ ＣＳｌ ＣＳ２ ＲＳＴ Ｒ／Ｗ Ｄ／Ｉ Ｅ Ｖｓｓ ＬＥＤ—Ａ ＬＥＤ—Ｋ
万方数据
五、总结
本文给出了一种基于Ｃ８０５１ Ｆ０２０单片机的
ＬＣＤ显示晶体管特性曲线测量仪的设计。系统由
基极电流阶梯波发生电路、ＶＩＩ转换电路、集电
极阶梯波发生电路、Ｃ８０５１Ｆ０２０单片机，键盘
控制单元和ＬＣＤ显示电路构成，通过软件的优
化设计．使该晶体管输出特性曲线的测量结果更
加精确，实用性更强。该系统具有电路简单可靠。
量ＩＣ的取样电阻。为了减少测量电路的负载效
应，提高ＩＣ的测量精度．调理电路的输入电阻 应较大。
ｓｂｉｔ ＬＣＭｌ２８６４一ＲＳ ＝Ｐ２‘６： ，，定义ＬＣＭｌ２８６４的ＲＳ控制线
４．ＬＣＤ液晶显示控制电路
ｓｂｉｔ ＬＣＭｌ２８６４一ＲＷ＝Ｐ２‘１： ，／定义ＬＣＭｌ２８６４的ＲＷ控制线
本系统所使用的ＬＣＤ液晶屏为ＰＧｌ２８６４ＬＲＳ— ＪＮＮ—Ｈ。它是一块１２８ Ｘ ６４字符显示点阵的液
Ｈ／Ｌ Ｈ／Ｌ Ｈ／Ｌ Ｈ／Ｌ Ｈ，Ｌ Ｈ，Ｌ Ｈ，Ｌ Ｈ／Ｌ ＧＮＤ ０Ｖ ＋５Ｖ ＧＮＤ ＯＶ
数据线６ 数据线７ 左半屏使能（低电平有效） 右半屏使能（低电平有效） ＬＣＭ复位（低电平有效） Ｈ：ＭＰＵ－－＊ＬＣＭ读数据；Ｌ：ＬＣＭ－－＋ＭＰＵ写数据 Ｈ：数据；Ｌ：指令 ＬＣＭ使能 模块电源地 ＬＥＤ背光电源＋５Ｖ ＤＣ ＬＥＤ背光电源地
ｓｂｉｔ ＬＣＭｌ２８６４一Ｅ
＝Ｐ２‘４：
／，定义ＬＣＭｌ２８６４的Ｅ控制线
晶显示模块，它有８个并行线数据通信端１３，以 黑色点阵。换色背景形式显示，拥有独立的ＬＥＤ
ｓｂｉｔ ＬＣＭｌ２８６４一ＣＳｌ ＝Ｐ２‘７： ／，定义ＬＣＭｌ２８６４的ＣＳｌ控制线
背光电源。工作温度宽，超薄外型，属工业级
ｓｂｉｔ ＬＣＭｌ ２８６４一ＣＳ２＝Ｐ２‘５：
表１引脚说明
标号
１
名称
Ｖｄｄ
２
Ｖｓｓ
３
ＶＯ
４
ＤＢＯ
５
ＤＢｌ
６
ＤＢ２
７
ＤＢ３
８
ＤＢ４
参数
＋５Ｖ ＧＮＤ ＯＶ ＯＶ～一１０Ｖ Ｈ／Ｌ Ｈ／Ｌ Ｈ，Ｌ Ｈ／Ｌ Ｈ，Ｌ
说明 模块电源＋５ＶＤＣ 模块电源地 外部液晶偏置电压（负压Ｊ输入端 数据线０ Ｉ Ｈ表示高电平，Ｌ表示低电平） 数据线１ 数据线２ 数据线３ 数据线４
因此使用描点法就可以画出晶体管输出特 性曲线，在ＤＡＣ０和ＤＡＣｌ每转换一次是获得 ｌｃ值和ＵｃＥ值，再通过ＤｒａｗＰｏｉｎｔ（）函数在坐 标屏上画出该点，直至画完一族输出特性曲线。 ＤｒａｗＰｏｉｎｔ（）函数程序代码如下：
ＶＯｉ ｄ Ｄ ｒａｗＰＯｉ ｎｔ（ｕ ｎ ｓｉｇ ｎ ｅｄ Ｃ ｈａ ｒ ｘ。ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ Ｙ）
正电压经一级反相后变为负电压加到放大 电路或ＶＩＩ转换电路上。
： ＿ｋ０ ”： ｒ一一一＋一一一一一一一一一一一一一ｔ一一一一一一’一一’＿。’
‘……………………………………Ｊ
图１系统总体硬件结构
万方数据 １０ ２０１０ＶＯＬ．０９
图３ ＶＩＩ转换电路
嘲川一勰鍪 ＶＩＩ转换电路原理如图３所示。由运放Ａ１组
成同相加法电路。运放Ａ２构成电压跟随器，将 Ｕ。经隔离后反馈到输入端起到补偿作用，图中 Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３＝Ｒ４＝１０Ｋ。显然，Ｕ０２＝ＵＢ。当ＵＩ 保持恒定时，ｌ。。保持恒定，由于Ａ２的隔离作用．
ＬＣＭ。表１给出了该液晶显示模块的引脚说明。 ＰＧｌ２８６４ＬＲＳ—ＪＮＮ—Ｈ的液晶显示电路如
图５所示。当Ｃ８０５１ Ｆ０２０单片机与液晶屏如此 连接之后．就必须在软件中给出单片机与液晶的 连接端口定义：
扫描电压ＵｃＥ计数１０５次为一个扫描周期，经 计算十六进制数每２７Ｈ，Ｕｃ。加１。如图８程 序流程图所示，当Ｕ。Ｅ计数溢出，集电极阶梯 波ｌ。增加一级。
定时器１每１２５ ｕ Ｓ中断一次，ＵｃＥ加１。 经ＤＩＡ输出后使ＵｃＥ上升一个阶梯，当ＵｃＥ从０ 变到１０４。变化了一个周期时，ＩＢ加１。经ＤＩＡ 输出后ＩＢ增长一个阶梯。当Ｉ。从１变到８溢出时， Ｉ。置１。显示完一族输出特性曲线。
…一一一１“’１＾”１一“－“’一一一一一＋’’’’’＿’一一一’１ ｎ
＿
ｓｌ
’：
Ｌ＋ｍ……………………………－Ｊ
圈２极性转换电路
当对ＮＰＮ管进行测量时。Ｓ１闭合．Ｓ２断开。 Ｃ８０５１Ｆ０２０的ＤＡＣ端口输出的正电压直接加到 放大电路或ＶＩＩ转换电路上；当对ＰＮＰ管进行测 量时。Ｓ１断开，Ｓ２闭合，ＤＡＣ端口输出的
阶梯波由Ｃ８０５１Ｆ０２０单片机内的数模 （ＤＡＣｌ）来产生，通过编程控制发生８级基 梯波。本系统中，设定每增加一级基极阶 ．送到基极的电压就增加０．３Ｖ．即Ｉ。增加
ＵＡ
嘲川卜—————二———、祗剽燃翟
：广萧 ～．（＼—￣…蔓．开一始————／—） —
系统切始化
１．．．．。．。．．．。—．．．．一——一Ｊ
１Ｂ也保持恒定。与Ｕ。。的大小无关。
＃ｄｅｆｉｎｅ ＬＣＭｌ ２８６４一ＤＢ７一ＤＢ０
Ｐ４
／，定义ＬＣＭｌ２８６４的数据总线
２．集电极扫描电压产生电路
由Ｃ８０５１ Ｆ０２０控 制片内外设ＤＡＣ０产生 阶梯电压，由于集电极 扫描电压一般需要２０Ｖ 以上，ＤＡＣ０转换出来 的电压远远不足提供晶 体管集电极扫描电压。 因此需要再经过放大电 路放大电压直至所需的 集电极扫描电压大小。
ｏ
液晶模块电路
定义ＬＣＭｌ２８６４的ＣＳ２控制线 ｉｔ ＬＭｌ ２６４一ＲＥＳＥＴ＝Ｐ２‘３： 定义ＬＣＭｌ２８６４的ＲＥＳＥＴ控制线 系统ＰＣＢ图 ＰＣＢ设计如图６所示。
系统ＰＣＢ设计图
万２方１数０ 据ＶＬ．∞
软件设计
序功能是初始化及按键监控。如图７所 Ｔ０定时每３０ Ｐ Ｓ断一次，其功能是在每 加ＵｃＥ后。延时３０ ｕ Ｓ待ｌｃ稳定后再进 ／Ｄ转换．在Ｔ０中断服务程序中．停止ＴＯ， ＡＩＤ．并启动Ｔ１。ＴＯ定时器在Ｔ１中断服 序中启动，从而使Ｔ０、Ｔ１交替工作。’
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ＳＡ ＷＡ ４ ２Ａ ｌＡ
成本低、功耗小的特点。
礤
电孑翻佑 １３
简易晶体管特性图示仪制作
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)：
俞菲， 陈庆昉， 邬杨波
电子制作 ELECTRONICS DIY 2010(9)
本文链接：/Periodical_dzzz201009002.aspx
童图譬垦氅㈣一Ⅲ嘲 简易晶体管特性图示仪制作
一、设计任务和要求
三、硬件电路设计
以增强型单片机Ｃ８０５１Ｆ０２０为核心。制作 一款晶体管Ｖ—ｌ特性测量仪。单片机Ｃ８０５１ Ｆ０２０ 用以产生阶梯信号和扫描信号。同时采集晶体管 的输出电流及输出电压。借助ＬＣＤ进行显示，使 其可以在屏幕上直观地显示出被测晶体管的输出 特性曲线和ｈ，。值。除特定的功能，如大电流、 高电压外，其它功能与专用的晶体管输出特性曲 线图示仪基本一致。
万方数据
电孑翻佑
１１
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圈４调理电路
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