北邮模电简易晶体管图示仪实验报告

模拟综合实验

实

验

报

告

课题名称：简易晶体管图示仪

学院：信息与通信工程学院

专业：

班级：

：

学号：

指导老师：王丹志

2016.04.15

摘要

本报告主要介绍了简易晶体管图示仪的设计原理、部结构、设计框图及仿真电路图；并且给出了各个分块电路和总体电路的设计原理、功能说明、电路图等；同时展示了实验中示波器上的波形和其他重要数据；最后分析了实际操作中遇到的问题并提出了解决办法，还有对本次实验的结论与总结。

关键词：阶梯波、三角波、晶体管、输出特性曲线

一．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。

二．设计思路及总体结构框图：

1.设计思路：

本实验要求用示波器稳定显示晶体管的输出特性曲线，因此可用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示波器上。

具体思路如下：

1)首先利用NE555时基振荡器产生符合条件的方波；

2)将方波输入到双运算放大器LF353中，其中一个运放作

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；

3)将方波作为时钟信号输入到四位同步二进制计数器

74LS169中，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；

4)将三角波输入到三极管的集电极，阶梯波作为基极电位

输入到三极管的基极作为扫描电压。通过示波器两通道

分别接集电极和射极，以X-Y模式显示晶体管的输入输

出特性曲线。

2.总体结构框图：

三．分块电路和总体电路设计：

1.方波电路：

1)原理:

由以上公式可选择RA=10kΩ，RB=1.5MΩ，C=330pF即可产生理想频率为1.62kHz的方波;而C1起滤波作用，由于此电路主要含高频成分，因此C1应选小电容。

2)电路图：

3)NE555引脚图：

2.三角波电路：

1)原理：

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锯齿波，利用第二级运放构成反向加法放大电路，产生幅值符合要求的三角波。

2)电路图：

3)LF353引脚图：

3.阶梯波电路：

1)原理：

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，可以通过四位二进制

输出来计算时钟沿个数，实验中利用它的三位输出

为多路开关CD4051的输入Qa、Qb、Qc提供地

址（但是multisim元件库没有CD4051，故仿真时

用功能相近的ADG408代替）。直流通路是由5个

100Ω的电阻组成的电阻分压网络以产生6不同的

电压值，根据16进制计数器74LS169给出的地址

进行选择性的输出，而它的管脚按照一定的顺序接

入5个等值电阻然后在第一个电阻接入5V的电压。

这样，用示波器观察便可得到有6阶的阶梯波。

2)电路图:

3)引脚图：

A.74LS169：

B.CD4051与ADG408对应转化:

4.总体电路：

1)原理：

将产生的三角波输入到三极管S8050 (仿真中