用示波器演示三极管输出特性曲线

　　一、系统框图及测量原理

　　三极管输出特性曲线描述的是在基极电流IB不变情况下，UCE与lC之间的关系曲线。由于示波器是一种电压测量仪器，集电极电流只有转化为电压才能由示波器显示。CH2通道测量采样电阻上的压降作为示波器的Y轴输入（IC），CHl通道测量集电极电压作为X轴输入（UCE），示波器工作在X-Y模式可测得三极管的特性曲线。

　　当基极电流IB为某一恒流时（本设计将实现步进电流源为：25、50、75、100、125、150、175、200uA共八个步进值），在集电极施加同步的锯齿波，即可观测到晶体管的输出特性曲线。图1为系统框图，主要由同步信号、步进电流源电路、锯齿波电路等组成；图2为用示波器扩展为晶体管特性图示仪的原理示意图。

图1系统框图

图2晶体管特性图示仪

　　1.同步信号产生电路

　　图3中的ICl（555）及外围器件组成多谐振荡电路。设RWl及R10的等效电阻为R10.则ICl的Q输出端高电平时间为t1=0.7R10×C1（因为此时的充电回路是：

　　+5V→RWl→R10→D1→C1→GND）。 其宽度约为几十微秒，Q输出端低电平时间为t2=0.7R11×C1≈1mS（因为此时的放电回路是：C1→R11→D2→555的7脚内部三极管→GND）。该多谐振荡电路作为步进电流源电路和锯齿波电路的同步信号。

图3系统电路原理图

　　2.锯齿波电路的设计

　　图3中的T1、T2、T3、ICl及外围器件组成锯齿波电路。设RW2及R17的等效电阻为R17,流过T1发射极电流i1=0.7V,R17是一恒电流，当T2截止时，这一恒电流对电容C1充电，使得电容两端的电压线性增加。通过同步信号产生电路输出同步脉冲控制三极管T2的开关状态，当三极管T2截止时。恒流源对电容C1充电；当T2导通时，电容C1对三极管T2快速放电；从而产生线性锯齿波。