北邮 电子电路简易晶体管图示仪 报告

1、电子电路综合实验报告课题名称：简易晶体管图示仪的设计与实现专业：信息工程班级：学号：姓名：班内序号：指导老师：张君毅                                 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通过主要通过数字器件实现的简易晶体

2、管图示仪的设计方法与实现过程。并且分模块给出了仿真框图以及仿真的结果。给出了示波器上的一些实验数据，并且总结了在实验过程中遇到的问题以及解决的方法。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： 设计一个阶梯波发生器， f500Hz ，Uopp3V ，阶数 N=6；。 设计一个三角波发生器，三角波Vopp2V； 设计保护电路，实现对三极管输出特性的测试 ；2、提高要求： 可以识别NPN，PNP 管，并正确测试不同性质三极管； 设计阶数可调的阶梯波发生器

3、。四、 设计思路本试验要求用示波器稳定显示晶体管输出特性曲线。我的设计思路是先用NE555时基振荡器产生符合条件的方波。然后将产生的方波一方面作为计数器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。另一方面将方波输入双运放LF353，第一级运放作为积分器产生三角波，第二级运放作为放大器产生符合条件的三角波，最后将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

4、如图连接即可观察到输出特性曲线五、 分块电路和总体设计5.1：通过NE555产生方波，电路图如下：仿真阶梯波效果图：5.2：阶梯波的产生利用74LS169N和CD4051实现阶梯波的产生。将产生的方波输入74LS169N中，让其统计时钟沿个数，作为地址输入到CD4051，然后作为译码器产生阶梯波电路图如下，因为multisim没有CD4051所以用ADG508来代替阶梯波波形：5.3：方波的产生 将产生的方波输入双运算放大器LF353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：电路图：波形图：5.4：晶体管输出特性曲线的显示晶体管的输出特

5、性曲线指在基级输入电流Ib一定的时候，Ic和Uce的关系。将X接在C级输入电阻后面模拟UCE，Y接在E级输出电阻前面模拟IC，将示波器调到X-Y模式即可看到输出特性曲线。电路图：六、 实现功能说明6.1：基本功能的实现:阶梯波发生器：数据为f=1.373Khz，Vopp=5V，N=6；如图：为方波与阶梯波的实际波形：三角波发生器：数据为Vopp=3.45V：NPN三极管输出特性曲线显示（6条）6.2：提高要求实现68阶阶数可调：在CD4051与Vcc之间连接一个滑动变阻器，通过调整滑阻的阻值可以改变输出电压的范围从而改变了进入晶体管截止区的输出特性曲线的条数，效果如图七、 故障与问题分析7.1

6、：出现的一些问题：输出特性曲线条数不够6条：输出特性曲线左下角失真严重 7.2：解决方法 ：在输入阶梯波为6阶的情况下发现输出特性曲线只有5条，于是查阅资料，发现在Vcc与第一个100欧电阻之间串联一个330欧的电阻后特性曲线变成6条。于是我又联想到阶数可调的解决方法，即把电阻换成一个滑动变阻器，通过改变阻值大小来改变输出曲线条数，实验后成功做出了48阶阶数可调电路。 ：刚开始无论怎样特性曲线的左下角都会乱成一团，通过查看时域波形图发现是输出的波形不规范，于是我改变Re的阻值，发现在Re比较大的时候误差会变小，而当我不小心用手将LF353的-5V输入和E级连在一起的时候发现误差神奇的消失了，图

7、像变得十分的规范与标准，于是我选择了一个很大的电阻将-5V引入E级，终于得到了完美的图像。之后问老师，老师说可能是布线不规范造成的误差 八、 总结与结论 8.1：结论三极管的输出特性曲线是指在基级输入电流Ib一定的情况下，Uce和Ic的关系。分析得到的输出特性曲线可得结论：在Uce从0开始增大的时候，Ic会随之增大。而当Uce增大到一定范围后，Ic趋于稳定，此时Ic基本由Ib的大小决定。8.2：实验总结通过这次电路实验，我在许多方面都获得了收获。首先相比于上学期的实验，这学期的实验电路要复杂很多，通过研究如何合理的布线以及在面包板上插入器件使得我的动手能力提高了很多。然后本次实验让我认识了一些数字电路器件并且掌握了其用法。再者，通过实际操作我对实验室的测试仪器有了更深的理解。最后，本次实验大大考验了我查阅资料的能力，而且网上的东西存在许多错误，在纠错的过程中我又增加了许多的知识。总而言之，这次实验使我获益匪浅。九、 整体图以及仿真都已经在上文中给出，这里不再重复。十、 所用元器件及测试仪表清单元器件/仪表数量作用方波电路555时基振荡器1产生时钟信号330pf电容1100nf电容11.5M电阻12K电阻1直流电源(5V)1提供电源三角波电路LF3531积分与放大100nf电容12K电阻13.3K电阻112K电阻134K电阻147K电阻264K电阻1直流电压源（-5V）1阶