晶體管在線測試儀

1、電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計任務(wù)書2014-2015學(xué)年 第二學(xué)期 第18周19周題目晶體管在線測試儀14內(nèi)容及要求：1、要求能夠判斷晶體管的類型并測試其好壞;2、電路要求由555或運放組成。進度安排1、方案論證2天2、分析、設(shè)計、3天3、焊接、調(diào)試、實現(xiàn)3天4、檢查、整理、寫設(shè)計報告、小結(jié)2天學(xué)生姓名：劉建華12044320 ;陶海12044325指導(dǎo)地點：F樓409室指導(dǎo)時間：2014-12-29 至 2015-01-09任務(wù)下考核方指導(dǎo)教2014年12月29日任務(wù)完成2015年1月9日1.評閱2. 答辯3.實際操作口4.其它口系（部）主任目錄摘要3一、實驗?zāi)康?4二、實驗設(shè)計 42.1方案一42

2、.1.1 實驗原理 42.1.2實驗電路及PCB版電路圖42.2方案二62.2.1 實驗原理 62.2.2實驗電路 62.3方案選擇6三、方案的制作 73.1 器件選取73.2仿真電路 73.3測試電路圖及PCB版電73.4實物圖及工作情況 7四、555內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點及引腳 114.1 555內(nèi)部結(jié)構(gòu) 114.2 555的特點及參數(shù)功能特性 114.3 555的引腳12五、心得體會 13參考文獻13摘要晶體管（transistor）是一種固體半導(dǎo)體器件，可以用于檢波、整流、放大、 開關(guān)、穩(wěn)壓、信號調(diào)制和許多功能。同時晶體管作為一種可變開關(guān)，基于輸入的 電壓，控制流出的電流，因此晶體管可做為電流的

3、開關(guān)，和一般機械開關(guān)（如 Relay、switch）不同處在于晶體管是利用電訊號來控制，而且開關(guān)速度可以非常 之快，在實驗室中的切換速度可達(dá) 100GHz 以上。 晶體管被認(rèn)為是現(xiàn)代歷史中 最偉大的發(fā)明之一，在重要性方面可以與印刷術(shù)，汽車和電話等發(fā)明相提并論。 晶體管實際上是所有現(xiàn)代電器的關(guān)鍵活動（active）元件。晶體管在當(dāng)今社會的 重要性，主要是因為晶體管可以使用高度自動化的過程， 進行大規(guī)模生產(chǎn)的能力， 因而可以不可思議地達(dá)到極低的單位成本。 晶體管的參數(shù)是用來表征管子性能 優(yōu)劣和適應(yīng)范圍的指標(biāo)， 是選管的依據(jù)。 為了使管子安全可靠的工作， 必須知道 它的參數(shù)。 本文主要論述以 555

4、振蕩器為核心的晶體管參數(shù)測試電路。 目前只能 判斷PNP及NPN晶體管的類別及判斷它們的好壞，是一個非常簡單的測試系統(tǒng)。關(guān)鍵字 ：晶體管， 555一、實驗?zāi)康倪\用 555和運放電路， 制作一個簡單的測試儀， 要求能判斷晶體管的類型及 其好壞。二、實驗設(shè)計2.1 方案一2.1.1 實驗原理測試儀主要由對稱方波發(fā)生器、反向器、測試電路等部分組成。 對稱方波發(fā)生器由 555 時基電路和阻容元件構(gòu)成，第三腳輸出的方波頻率 f=0.722/R3*C14.6Hz反向器由 555 時基電路構(gòu)成，它接成施密特觸器，U的2、6兩腳輸入電平直接取自U2的第3腳。當(dāng)輸入低電平時， U1 置位。第 3腳輸出高電平。

5、當(dāng)輸入高電平時， U1 復(fù)位， 第3腳輸出低電平。所以U1輸出與U2輸出始終保持反向。即U1與U2共同 為儀器的測試部分提供極性定時改變的交變電源。測試電路由三極管Q1、Q2、電位器R5、R6等組成的雙向輔助電源與 LED1、 LED2 極性相反的并聯(lián)發(fā)光二極管構(gòu)成的顯示電路兩部分構(gòu)成。接上電源，儀器工作指示燈LED3長亮，且LED1和LED2交替閃爍發(fā)光。 若用鱷魚夾將一只完好的 NPN 三極管按電路所示連接相應(yīng) c、 b、 e 插孔。由于 被測管集電極c和發(fā)射極e之間存在飽和壓降。負(fù)半周時 LED1、LED2均不發(fā) 光，正半周時通過 R1 提供基極偏流使被測管導(dǎo)通。 LED2 被旁路不發(fā)光

6、而 LED1 發(fā)光。當(dāng)待測的是 PNP 三極管時， 情況正好相反， LED1 被旁路不發(fā)光而 LED2 發(fā)光。從而可判斷晶體管是 PNP 型還是 NPN 型。如果被測管是壞管，則有3種情況：集電極與發(fā)射極間短路，此時c-e間 無壓降發(fā)光管LED1、LED2被旁路均不發(fā)光。集電極與發(fā)射極間開路。這時 相當(dāng)于電路未接入待測管LED1、LED2交替發(fā)光?；鶚O與集電極或基極與發(fā) 射極存在短路或開路，它們都會使 LED1 、 LED2 交替發(fā)光。2.1.2 實驗電路設(shè)計的實驗電路圖如圖 2.1 所示晶體管在線測試儀PCB版電路圖如圖2.2.2所示圖2.1設(shè)計電路圖蟲 2第雷XGXI3仁適 C2*<

7、T5F|-»圖2.2 PCB版電路圖TF1* * 12)CLSJ f;c5 cSPEAKERR1pile51k,i.U1_r1_RESETVCCITOI7DISCHG7OUT3一-(R AI丿6TMOLO1/CVOLT5>£TRIGR2100k-Bir5556v価打fLCl圖2.3設(shè)計電路圖2.2方案二2.2.1實驗原理晶體管測試儀電路測試儀由555和R1、R2、C1組成的無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器及 待測晶體管組成的驅(qū)動級構(gòu)成?？蓽y NPN三極管的好壞并估計其B值。振蕩器 的振蕩頻率f=1.44/(R1+2R2)C1。圖示參數(shù)的振蕩頻率約為 850Hz。若插上管子 后無聲響，

8、說明是壞管。若聲音小，說明 B低；聲音大說明B高。2.2.2實驗電路設(shè)計電路圖如圖2.3所示2.3方案選擇由于第二種方案只能通過有無響聲來判斷 PNP管的好壞，而不能判斷NPN 管。與題目的要求有出入。然而，第一種方案既能判斷晶體管的類型，還能判斷 其管子是否好壞，故選擇第一種方案。三、方案的制作3.1器件選取LED1、LED2和LED3分別采用綠色、紅色和黃色3種不同顏色的發(fā)光二極 管。Q1、Q2選用 WS型有機實心微調(diào)電位器。R1R4可選用色環(huán)電阻（470Q、 330kQ、100Q、330Q）。C1選用普通電容1uf, C2選用電解電容100uf。c、b、 e插孔可用一個插槽，以便在線測試

9、。3.2仿真電路晶體管在線測試儀 仿真電路圖如圖3.1所示。當(dāng)仿真時，在沒有接入晶體管 時LED3常亮，此時LED1和LED2交替閃亮；當(dāng)接入 NPN型晶體管時LED1 閃亮，LED2滅；當(dāng)接入PNP型晶體管時與接入NPN型時剛好相反。圖3.1仿真電路圖3.3測試電路圖晶體管在線測試儀測試電路圖如圖 3.2所示,3.4實物圖及工作情況當(dāng)沒有通電時如圖3.3和圖3.4所示；當(dāng)電路接入6v電源并且沒有接入晶體管時，黃燈一直亮，綠燈和紅燈交替亮, 如圖3.5所示；當(dāng)電路接入6V電源并且接入NPN型晶體管時，在正半周期時，電路黃燈亮, 綠燈亮。在負(fù)半周期，電路黃燈亮，綠燈滅，即黃燈一直亮，而綠燈閃爍亮

10、，紅 燈滅。如圖3.6所示所示。當(dāng)電路接入6V電源并且接入PNP型晶體管時，在正半周期時，電路黃燈， 紅燈亮。在負(fù)半周期時，電路黃燈亮紅，燈滅。如圖下圖所示。即黃燈一直亮， 而紅燈閃爍亮，綠燈滅。如圖3.7所示所示。50% .ht - mlOOuFITtlAL470nF1 1 11R1100Q33DkQ1kC* - - - -01BJl JiPlI VlftTUAL:LED!：LEDjeltowVCC :BJT P14P VIRTUAL02 ：BJT HPM VIRFL圖3.2測試電路圖圖3.3實物圖正面0寫盤-B犧霽饅豳貂器/? 7 nDgssssssgpg 8W 0詰30西 0000000

11、008_0_00§0003- ft&&fteps*anlfilco bncfle oaooo0-00 onss=,;>冷r鞭廳器裁3器 ncgsggCQI籃廳sgggr邇:gl貂S8廉緞話黑黑幔0QIDSS00CO0coclooOQ. 裁>3a- - I口”5x°?gg-oggg-x亞 TL1 一OQOOO- 0 專厘爲(wèi)一 B賽蠱- 飆貂。專¥so oeoep囂越珞fl:;!SF囂殳-?SGQF器xiii謀管. 悟隱xioB器盟 0"吃吒心器洋齊焉 eooocfOQOOO4ECOT - ecCK:!二- 0000- occeo

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13、co-ocio ?>ooorioeorH ©oooonenn -圖3.4實物圖反面圖3.5測試前函 3.71m PNPBsm哺函3.6SM NPN睦>笹哺四、555內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點及引腳4.1 555內(nèi)部結(jié)構(gòu)4.2 555的特點及參數(shù)功能特性參數(shù)功能特性?供應(yīng)電壓4.5-18V?供應(yīng)電流3-6 mA?輸出電流225mA (max)?上升/下降時間100 ns555的特點1只需簡單的電阻器、電容器，即可完成特定的振蕩延時作用。其延時范圍極 廣，可由幾微秒至幾小時之久。2它的操作電源電壓范圍極大，可與 TTL, CMOS等邏輯電路配合，也就是它 的輸出準(zhǔn)位及輸入觸發(fā)準(zhǔn)位，均能與這

14、些邏輯系列的高、低態(tài)組合。3. 其輸出端的供給電流大，可直接推動多種自動控制的負(fù)載。4. 它的計時精確度高、溫度穩(wěn)定度佳，且價格便宜。5.靜態(tài)電流最大值VCC=5V,RL = s =6mA VCC=15VRL= *15mA194.3 555的引腳I Ground2, Trigger3. Output斗* Reset5. Control Voltage6 Threshold7. Discharge Vcc (+)ft) Toiw y® Roorifio* 1. 8-nin T nfickaneGroundTriggerOutputResetVcc DischargeThresholdC

15、ontrol Voltagefid. 2+ 8-t)in V pdckdaePin1（接地）-地線（或共同接地）通常被連接到電路 共同接地。Pin2（觸發(fā)點）-這個腳位是觸發(fā)NE555使其啟動它的時間周期。觸發(fā)信號上 緣電壓須大于2/3VCC，下緣須低于1/3VCC。Pin3（輸出）-當(dāng)時間周期開始555的輸出輸出腳位，移至比電源電壓少1.7伏的高電位，周期的結(jié)束輸出回到0伏左右的低電位。高電位時的最大輸出電流大約200mA。Pin4（重置）-一個低邏輯電位送至這個腳位時會重置定時器和使輸出回到一 個低電位。它通常被接到正電源或忽略不用。Pin5（控制）-這個接腳準(zhǔn)許由外部電壓改變觸發(fā)和閘限電

16、壓。當(dāng)計時器經(jīng)營在穩(wěn)定或振蕩的運作方式下，這輸入能用來改變或調(diào)整輸出頻率。Pin6（重置鎖定）-重置鎖定并使輸出呈低態(tài)。當(dāng)這個接腳的電壓從1/3 VCC電 壓以下移至2/3 VCC以上時啟動這個動作。Pin7（放電）-這個接腳和主要的輸出接腳有相同的電流輸出能力，當(dāng)輸出為 ON時為LOW，對地為低阻抗，當(dāng)輸出為 OFF時為 HIGH，對地為高阻抗。Pin8（V +）-這是555個計時器IC的正電源電壓端供應(yīng)電壓的范圍是 +4.5伏 特（最小值）至+16伏特（最大值）。五、心得體會根據(jù)老師布置的課程設(shè)計題目和要求，我們兩個人的小組在規(guī)定的時間內(nèi) 完成了我們本次電子技術(shù)課程設(shè)計的作品晶體管在線測試儀。本次我們小組能夠順利的完成任務(wù)，主要歸功于我和我的同組人之間緊密 合作。正因為如此，各項工作的分配得以順利的進行。 當(dāng)然在通過本次課程設(shè)計， 我們都得到了不少的鍛煉。 此次課程設(shè)計雖然最終圓滿完成任務(wù)， 但中間也遇到 過不少麻煩，最終在同學(xué)和網(wǎng)絡(luò)的幫助下都的得到了完美的解決 ! 最終將整個板 子焊接完成之后， 期待已久的時刻到了， 可惜通上電并沒有想象的那樣， 只有黃 燈和綠燈亮，并且是一直亮著。 這時候我們首先檢查的就是我們的方波發(fā)生器部 分是不是出現(xiàn)問題， 測試指示燈不可能一直亮著， 最后發(fā)現(xiàn)由于方波發(fā)生器部分 的一個電