单片机控制阶梯波信号发生器
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ｐ ｗｅ ｒ ｎ ｉｔ ｒ ｍ ｏ ｏ ｒ ｔ ａ ｓ ｓ ｏ ｄｕｌ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ｍ ｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ｅ ｃ ａ ａ ｔ ｒｓ ｉ ａ ｕ ｅ ｎ・
Ｋｅ ｏ ｄ ｙ ｗ ｒ ｓ； ｐ ｗｅ ｒ ｎｓｓｏｒ ｍ ｅ ｓ ｅ ｅ ； ｍ ｉｒ ｃ ｍ ｐ ｅ ｏ ｒ ｔａ ｉｔ ； ａ ｕｒ ｍ ｎｔ ｃｏｏ ｕｔｒ
中 分号 Ｎ １ 董法类 Ｔ铡 ３器 ： ； 图 ３ ２
： ； ＴＰ ６
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、
冀， 特
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１概 述
Ｔ／ｚ ， ￣ ｏ ３
，丁 ／ 尸ｚ
晶体管特性 测试 中经常需要 阶梯波信号 源作 为晶体管 基极 驱动信号源 ，传统 的信号
源 采 用 泵 式 阶梯 波 产 生 电路 ，此 电路 大 都 用分 立 元 件组 成 ，体 积大 ，可 靠性 差 ，准 确 度 低 ， 步 困难 。 文 探 讨 一 种 用 ｉｔｌ０ １ 片 微 机 构 成 的 阶 梯 波 信 号 发 生 器 ，具有 线 路 简 同 本 ｎｅ８ ３单 单 、结 构 紧 凑 、价 格 低 廉 、易 于 同步 等 优 点 ，并 配 上 键 盘 控 制 和 Ｌ Ｄ 显示 ，十 分 方 便 地 Ｅ
选 择 和 显示 阶梯 波 级 数 。
２ 晶体 管 输 出特 性 的 测 试 原 理
众 所周 知 ，晶 体管 的 输 出 特性 是 ，～ 之 间的 特性 曲 线 ，在 测试 该 曲 线时 ，基 扳 电 流 ， 和 发 射 极 一 集 电 极 电压 ｕ 必 须 按 如 图 】 波 形 变 化 才 能 在 示 波 管 上 获 得 无 畸变 的 的
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广东机 械学 院学 报
ｌ 卷 ３
圈３ 单 片机 阶梯 波信号 发生 器硬 件电路
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单 片机 控制 阶梯诚 信号 发 生器
５ ７
图４
主 程 序 流 程 图
图５ Ｉ ＮＴ
．
中 断服 务 程 序
和Ｔ Ｂ经 Ｌ ＴＬ 现键 盘 扫 描 中 断 和 同步 中断 Ｍ 实
５ 单 片机 阶梯 波信 号发 生器 系统 软件
系统软 件 由主程序 、Ｉ Ｔ 中断 服务 程序、Ｉ Ｔ 各断服务程序等部分组成 ，其程 序流 Ｎ ０ Ｎ Ｉ
程 图如 图 ４ 所示 。 ～５
６ 结 束 语
单 片 机 控 制 阶梯 波 信 号 发生 器 具 有 线 路 简 单 ，结 构 紧 凑 ， 易于 调 整 同步 等 特 点 ，克 服 泵 式 阶 梯 波 信 号 发 生 器 的 缺 点 ，用 于 大 功 率 晶 体 管 特 性 测 试 具 有 独 持 的 优 点 。
／
单 片机 控 制 阶梯 波 信 号 发 生 器
一 ｆ Ｉ 彭 珞丽 彭 端
（ 广东工 业大 学五 山校 区）
【 ． １
提
要
本 文从 晶体 管特性 铡试 原理 出发 ・叙 述 了传统 的泵 式阶梯 渡 信号 产 生 电路 ・探讨 了应 用
于力体特测系中单雌针梯信发嚣 手 ， 电晶管性试统的片 骱坡号生‘孕 三
Ａ ＳＴＥＰ Ｇ Ｎ ＡＬ ＥＮ ＥＲ Ａ ＴＯＲ Ｉ ＳＩ Ｇ Ｗ ＴＨ Ｉ ＧＬＥ ＳＮ Ｃｍ Ｐ Ｉ Ｍ ＣＲｏ ＣｏＭ ［ ＰＵＴ ＥＲ
Ｐｅ ｇ Ｌｕ ｌ ｎ ｏｉ Ｐｅ Ｄ ｕ ｎ ｎｇ ａ
（ ａ ￣ ｏ ｇＵｎｖ ｌ ｙ ｏ ｅ ｈ ｏｏ ｙ，Ｗ ｕ Ｓ ａ ｍｐ ｓ Ｇｕ ｎ ｎ ｉｅ￣ｔ ｆＴ ｃ ｎ ｌｇ ｈ ｈ Ｃａ ｕ ）
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第 １卷 第 ３ 期
】 ９ 年 １ 月 ９５ ２
广 东 机 械 学 院 学 报
Ｊ ｕｒ ｌｏｆＧ ｕ ｇ ｏ ｅ ｌ ｎｉａ ｎｓｌｕ ￣ ｏ ｎａ ａｎ ｄ ｎｇ Ｍ ｃｍ ｅ ｌＩ ｔｔ ｔ
Ｖ０ ．１ Ｎｏ． １ ３ Ｄｅ ｃ．１ ５ ９９
５ ５
０
．
图ｌ 晶体 管精 出特性 测试 原理 图
输 入 脉 冲 由零 电平 降 至 一 时 ， 投 管 Ｄ导 通 ，Ｄ截 止 ，输 入 脉 冲 电 压 对 电容器 ， 电 ， ＝ ， 充 因 二 极 管 的 等效 电阻 限 小 。 以 电 容 很 快 充 电到 当输 入脉 冲 由 一 电平 回 到零 电 所
Ａ ｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ
Ａｃ ｏ ｄｎｇ ｔ ｈ ｒｎｃｐｅ ｏ ｒ ｎ ｉｔ ｒ ｃ ｒ ｅ ｍｅ ｓ ｒ ｍ ｅ ， ｔ ｉ ｒｌｌ ｓ ｒｂ ｓ ｐ ｍ ｐｎｇ ｃ ｒ ｉ ｏ ｔ ｅ ｐ ｉ ｉ ｌ ｆ ｔａ ｓｓｏ ｕ ｖ ａ ｕ ｅ ｎｔ ｈｓ ａ ｔ ｂ ｄ ｃ ｌｅ ｕ ｃ ｓ ｉ ｃｒ ｕｉ ａ ｄ ｓｕｄ ｃ ａ ｎｅ ｓｅ ｉｎ ｅ ｅ ａ ｏ ｔ ｉ ｌ ｈｉ ｃ ｏ ｏ ｐ ｔｒ ｉ ａ ｐｌ ａ ｏ ｏ ｉｃ ｔ ｎ ｔ ｉ￣ ｗ ｔ ｐ ｓｇ ａｌｇ ｎ ｒ ｔ ｒ ｗｉｈ ｓｎｇ ｅ ｃ ｐ ｍｉ ｒ ｃ ｍ ｕ ｅ ｎ ｐ ｉ ｔ ｎ ｔ ｃｉ
特性 测 试 的 首 要 任 务 。
３ 泵 式 阶梯 波信 号产 生原 理 电路
传统泵式 阶梯波 信号产生 原理 电路如图２ 所示 ， 由两个二极管和 两个 电容 器组成 ， 当
收 祷 日期 ：１ ９ － ９２ ９ ５０ — １
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４ 期
单 片机 控制 阶梯 波信号 发 生器
稳定的特性 曲线 ，而且 阶梯波 信号和正弦全波信号必须在正弦全波信号 电压的零点实现
同步 ， 且 阶梯 波 的 级 数 能 在 ０ １级 之 间 可 调 ， 此 晶 体管 基 扳 阶 梯 波 电流 波 形 的 优 并 ～ ２ 因 劣 决 定 了其 输 出特 性 测试 的准 确度 ，所 以研 究 高 品 质 的 阶梯 渡 信 号 源 就 成 为 解 决 晶 体 管
源自文库
Ｃ 时 ， 续 的 输入 脉 冲 时 ， ， 连 输 出 电 压 矾 将 获 得 一 个 完 成 的 阶梯 波
４ 单片 机 阶梯 波 信 号发 生器硬 件 电路
阶梯波是在 一定 的时间范 围内每隔一段时间 ， 出幅度 递增一个恒定值 。 片帆阶梯 输 单
渡 信 号 发 生 器 硬 件 电路 如 图 ３ 示 ，波 形 的 产 生 是 通 过 ｉｔ１０ Ｉ 行 波 形 产 生 程 序 ， 向 所 ｎ￣８ ３ 执 ＤＡ ０ ３ 转 换 器 的 输 入端 按 每 隔 １ｍｓ同步 送 入 阶梯 波 编 码 ， 单 缓 冲方 式 下 就 可 以输 出 Ｃ ８２ ０ 在
阶梯波信 号 电路 中由 ｉ ｅ ０ Ｉ ４Ｓ ７ 三态锁存器和２ ３ Ｅ Ｒ Ｍ 组成单 片机最小 图３ ｎ ｌ ３ 、７ Ｌ ３ ３ ｔＳ ７２Ｐ Ｏ 系统 ， Ｃ０３ 和 ０ 一 ０ 运 算 放 大 器 组 成 Ｄ／ 转换 和 ＩＶ变 换 电路 ｎｅ８ ７ 和 Ｌ Ｄ、 ＤＡ ８ ２ Ｐ ７ Ａ ／ ｉｔ１２ ９ Ｅ 十 四 键 组 成 人 机 对 话 ， 现 启 动 、 止 、阶梯 波 级 数选 择 和 显 示 。 Ｏ实 现 过 流 中 断 、 Ｒ 实 停 Ｉ ＮＴ Ｔ Ｑ
参 考 文 献
１ 粱华 编著 ． 晶体管 特性 图示 仪原理 与使 用．北 京 ：人 民邮 电出版 杜 ・１８ ９０ ２ 李 华主编 ．Ｍｃ 一５ 系列单 片机 实用接 口技术 ．北 京 ：北 京 航空 航天大 学 出版社 一１９ ｓ ｌ ９３
３ 李炳 坤． 单 片机波 形发 生器 ． 电子 技术 一１ ９ 一（ ２ ９０ １）
平 时 ，由于 电容 两 端 电压
不 能 突变 ，故 Ｂ点 电位 为 ＋
，
此 时 Ｄ截 止 、 导 通 ， ， ，
进 行充 电， 此时电容 和 ： 将 对 电压 进行 快速 分 配 ，
将 获 得一 定 比倒 的 电压 ，
完成 阶梯 波 的一 级 ，当 》
固２ 泵生阶梯 渡 茳生器 原理 电路
Ｋｅ ｏ ｄ ｙ ｗ ｒ ｓ； ｐ ｗｅ ｒ ｎｓｓｏｒ ｍ ｅ ｓ ｅ ｅ ； ｍ ｉｒ ｃ ｍ ｐ ｅ ｏ ｒ ｔａ ｉｔ ； ａ ｕｒ ｍ ｎｔ ｃｏｏ ｕｔｒ
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晶体管特性 测试 中经常需要 阶梯波信号 源作 为晶体管 基极 驱动信号源 ，传统 的信号
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２ 晶体 管 输 出特 性 的 测 试 原 理
众 所周 知 ，晶 体管 的 输 出 特性 是 ，～ 之 间的 特性 曲 线 ，在 测试 该 曲 线时 ，基 扳 电 流 ， 和 发 射 极 一 集 电 极 电压 ｕ 必 须 按 如 图 】 波 形 变 化 才 能 在 示 波 管 上 获 得 无 畸变 的 的
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单 片 机 控 制 阶梯 波 信 号 发生 器 具 有 线 路 简 单 ，结 构 紧 凑 ， 易于 调 整 同步 等 特 点 ，克 服 泵 式 阶 梯 波 信 号 发 生 器 的 缺 点 ，用 于 大 功 率 晶 体 管 特 性 测 试 具 有 独 持 的 优 点 。
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单 片机 控 制 阶梯 波 信 号 发 生 器
一 ｆ Ｉ 彭 珞丽 彭 端
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单 片机 控制 阶梯 波信号 发 生器
稳定的特性 曲线 ，而且 阶梯波 信号和正弦全波信号必须在正弦全波信号 电压的零点实现
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Ｃ 时 ， 续 的 输入 脉 冲 时 ， ， 连 输 出 电 压 矾 将 获 得 一 个 完 成 的 阶梯 波
４ 单片 机 阶梯 波 信 号发 生器硬 件 电路
阶梯波是在 一定 的时间范 围内每隔一段时间 ， 出幅度 递增一个恒定值 。 片帆阶梯 输 单
渡 信 号 发 生 器 硬 件 电路 如 图 ３ 示 ，波 形 的 产 生 是 通 过 ｉｔ１０ Ｉ 行 波 形 产 生 程 序 ， 向 所 ｎ￣８ ３ 执 ＤＡ ０ ３ 转 换 器 的 输 入端 按 每 隔 １ｍｓ同步 送 入 阶梯 波 编 码 ， 单 缓 冲方 式 下 就 可 以输 出 Ｃ ８２ ０ 在
阶梯波信 号 电路 中由 ｉ ｅ ０ Ｉ ４Ｓ ７ 三态锁存器和２ ３ Ｅ Ｒ Ｍ 组成单 片机最小 图３ ｎ ｌ ３ 、７ Ｌ ３ ３ ｔＳ ７２Ｐ Ｏ 系统 ， Ｃ０３ 和 ０ 一 ０ 运 算 放 大 器 组 成 Ｄ／ 转换 和 ＩＶ变 换 电路 ｎｅ８ ７ 和 Ｌ Ｄ、 ＤＡ ８ ２ Ｐ ７ Ａ ／ ｉｔ１２ ９ Ｅ 十 四 键 组 成 人 机 对 话 ， 现 启 动 、 止 、阶梯 波 级 数选 择 和 显 示 。 Ｏ实 现 过 流 中 断 、 Ｒ 实 停 Ｉ ＮＴ Ｔ Ｑ
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１ 粱华 编著 ． 晶体管 特性 图示 仪原理 与使 用．北 京 ：人 民邮 电出版 杜 ・１８ ９０ ２ 李 华主编 ．Ｍｃ 一５ 系列单 片机 实用接 口技术 ．北 京 ：北 京 航空 航天大 学 出版社 一１９ ｓ ｌ ９３
３ 李炳 坤． 单 片机波 形发 生器 ． 电子 技术 一１ ９ 一（ ２ ９０ １）
平 时 ，由于 电容 两 端 电压
不 能 突变 ，故 Ｂ点 电位 为 ＋
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固２ 泵生阶梯 渡 茳生器 原理 电路