晶体管特性曲线描绘仪

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晶体管特性曲线描绘仪



晶体管特性曲线描绘仪电路图的工作原理:要描绘晶体管的特性曲线，需要对被测晶体管加上两种电压:一是要在晶体管的集电极加上工作电压，但这个工作电压不是固定的直流电压，而是一个按一定频率变化的锯齿波电压;而对于晶体管的基极，则需要加上一个与集电极所加锯齿波频率相同的阶梯波，这个阶梯波代表着对晶体管的基极所加的级差相等的基极电压。
晶体管特性曲线描绘仪是测试晶体管特性的专用仪器，使用该仪器可以将晶体管在各种工作电压下的工作特性用曲线的形式显示在屏幕上，从而为设计人员设计工作电路提供可靠的依据。由于晶体管特性曲线描绘仪只在专门的设计单位才有，下面介绍一种可以附加在普通示波器上使用的自制仪器，用它也可以观察到晶体管的特性曲线，电路组成如图所示。

在每一个循环周期中，电容c4的充电次数由C4 与C3 的比值决定，在本电路中，C4/C3 =5 ，所以阶梯波的级数为5 级，调节c4可改变阶梯波的级数。本仪器仅对NPN 型晶体管进行测试，若要测试PNP 型管，需将电路内的晶体管改型，3DG 改为3CG ， 3CG 改为3DG ， VD1 应反接，电源正、负极互换(振荡电路极性不变)。
加在集电极上的锯齿波电压与加在晶体管基极上的阶梯波电压在每一时刻相对应，每一级阶梯波在示波器的屏幕上描绘出一条曲线，多级阶梯波则描绘出多条曲线。由于两个脉冲波的频率较快，利用人眼的视觉暂留特性，最终人们看到的是一簇代表在不同基极电流下的Ic-Vc特性曲线，也就是所谓的晶体管特性曲线，其线条数与阶梯波的级数相同。
电路中， NE555 与R1 、R2 及C1 组成脉冲振荡器，产生频率约1. 1kHz 的矩形波，为锯齿波和阶梯波的产生提供基础波形。
C2 、R3 及VT4 组成锯齿波形成电路。其中C2 与R3 组成积分电路，将矩形披转化为锯齿波，由VT4 组成的射极输出器经阻抗变换后输出:一方面通过R6 加至晶体管的集电极，作为晶体管的集电极电压;一方面加至示波器的Y 输入端，作为示波器的Y 轴输入信号。
C3 、VD1 与晶体管VT1 ， VT2 , VT3 及c4组成阶梯波形成电路。在脉冲振荡器输出脉冲的高电平时. C3 被充电至接近电源电压6V ，在脉冲的低电平时，脉冲电压接近OV ，但因C3 上端电压不能随着突变， C3 下端电压相对于上端为一6V 。这时， VT1 会短时导通，由于电容C4 被充电而使VT2 的发射极电压降低-点。经过几个脉冲周期的积累后， VT2的发射极电压降到最低，于是VT2 导通， VT3 跟着导通， C4 迅速放电，一个循环结束，下一个循环周期接着开始。在一个循环过程中，C4每充电一次，VT2 的发射极电压下降一级，这样就在R4 的输出端形成阶梯波，这一阶梯波被加在晶体管的基极。