一种基于c8051f320单片机的简易晶体管特性测量仪的利记博彩app
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于C8051F320单片机的简易晶体管特性测量仪，其特征在于包括晶体管测试台、LCD液晶显示电路、型号为C8051F320的单片机、第一电压调理模块、电压转换电流模块、第二电压调理模块、第三电压调理模块与第四电压调理模块；单片机分别与第一电压调理模块、第二电压调理模块连接，第一电压调理模块通过电压转换电流模块与晶体管测试台连接，第二电压调理模块连接到晶体管测试台，晶体管测试台通过第三电压调理模块与单片机连接，晶体管测试台通过第四电压调理模块与单片机连接，单片机连接与LCD液晶显示电路连接。采用单片机软件来代替部分硬件完成晶体管特性的测试，省去了部分硬件的测试仪便于携带。
【专利说明】—种基于C8051F320单片机的简易晶体管特性测量仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种晶体管特性测量仪，尤其是涉及一种基于C8051F320单片机的简易晶体管特性测量仪。
【背景技术】
[0002]目前，国内高校电子信息类专业涉及很多实验，包括电子实验、系统集成实验、计算机控制实验等。这些实验通常需要采用一些传统的实验仪器仪表设备，如晶体管特性测试仪等专用实验设备。但是由于传统的晶体管特性测仪器不但价格昂贵，且体积较大、占空间多、携带不便。所以传统的晶体管特性测试仪器只在实验室里设有。这限制了学生必须在实验室里才能进行实验。然而，实验室对学生的开放时间是有限的，这使得学生在课外时间很难进行科学实验，限制了学生实践能力和创新能力的提高。此外传统的晶体管特性测试仪器还存在各种仪器间相互连接十分麻烦的问题。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种便于携带，操作方便的基于单片机的简易的晶体管特性测量仪。
[0004]本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种基于C8051F320单片机的简易晶体管特性测量仪，包括基极输入电流源、集电极上拉电压源、集电极电流测量模块、集电极-发射极电压测量模块、晶体管测试台与LCD液晶显示电路，所述的基极输入电流源包括型号为C8051F320的单片机、第一电压调理模块与电压转换电流模块，所述的集电极上拉电压源包括所述的单片机与第二电压调理模块，所述的集电极电流测量模块包括第三电压调理模块与所述的单片机，所述的集电极-发射极电压测量模块包括第四电压调理模块与所述的单片机；
[0005]所述的单片机分别与第一电压调理模块、第二电压调理模块连接，所述的第一电压调理模块通过电压转换电流模块与晶体管测试台连接，所述的第二电压调理模块连接到晶体管测试台，所述的晶体管测试台通过第三电压调理模块与单片机连接，晶体管测试台通过第四电压调理模块与所述的单片机连接，所述的单片机连接与LCD液晶显示电路连接。
[0006]所述的第一电压调理模块包括D/Α转换电路与第一电压跟随电路，所述的第二电压调理模块包括所述的D/Α转换电路、第二电压跟随电路与信号放大电路，所述的第三电压调理模块包括加减法运算电路、第一信号衰减电路、第一信号反向电路与Α/D转换电路，所述的第四电压调理模块包括第二信号衰减电路、第二信号反向电路与所述的Α/D转换电路；
[0007]所述的单片机与D/Α转换电路连接，所述的D/Α转换电路分别与第一电压跟随电路的输入端、第二电压跟随电路的输入端连接，所述的第一电压跟随电路的输出端与电压转换电流模块的输入端连接，所述的第二电压跟随电路的输出端与信号放大电路的输入端连接，信号放大电路的输出端与晶体管测试台连接，所述的加减法运算电路的输入端与晶体管测试台连接，加减法运算电路的输出端依次通过第一信号衰减电路、第一信号反向电路连接到所述的单片机的第一采样输入口，所述的第二信号衰减电路的输入端与晶体管测试台连接，第二信号衰减电路的输出端通过第二信号反向电路连接到所述的单片机的第二米样输入口。
[0008]所述的D/Α转换电路包括型号为TLC7528的数字-模拟转换器及外围电路，所述的数字-模拟转换器与单片机连接，所述的数字-模拟转换器的第六管脚与单片机的第二十六管脚相连，数字-模拟转换器的十第六管脚与单片机的第二十五管脚相连；
[0009]所述的Α/D转换电路包括单片机及外围电路，所述的单片机的第九管脚与十针JTAG接口的第七管脚连接，单片机的第十管脚与十针JTAG接口的第四管脚连接，所述的单片机的第九管脚与第七电阻的一端相连，第七电阻的另一端通过按键开关接地，第七电阻的另一端通过第五电阻连接到单片机的VDD接口，单片机的第五管脚与USB接口的第二管脚连接，单片机的第四管脚与USB接口的第三管脚连接。由数字-模拟转换器及外围电路完成信号的D/Α转换，由单片机及外围电路完成信号的Α/D转换。
[0010]所述的第一电压跟随电路包括型号为LM324N的第一运算放大器、型号为LM324N的第二运算放大器、第六电容与第五十二电阻，所述的第一运算放大器的同相输入端接地，第一运算放大器的反相输入端与数字-模拟转换器的第二十管脚连接，所述的第六电容一端与第一运算放大器的反相输入端连接，第六电容的另一端通过第四十四电阻与数字-模拟转换器的第十九管脚连接，第六电容的另一端与第一运算放大器的输出端连接，第一运算放大器的正电源端与5V电源电压连接，第一运算放大器的正电源端通过并联的第四电解电容与第三电容后接地，第一运算放大器的负电源端与-5V电源电压连接，所述的第二运算放大器的反相输入端通过第四十八电阻与第一运算放大器的输出端连接，第二运算放大器的反向输入端通 过第四十五电阻与第二运算放大器的输出端连接，所述的第五十二电阻的一端与第二运算放大器的同相输入端连接，第五十二电阻的另一端通过并联的第十电解电容与第九电容后连接到-5V电源电压，第五十二电阻的另一端接地。经过D/Α转换后，数字-模拟转换器输出模拟电压，模拟电压经过第一运算放大器和第二运算放大器电压跟随产生正电压OUTB。
[0011]所述的电压转换电流模块包括型号为LM324N的第三运算放大器、型号为LM324N的第四运算放大器与第五十六电阻，所述的第三运算放大器的同相输入端通过第五十七电阻连接到第二运算放大器的输出端，第三运算放大器的反相输入端通过第五十三电阻接地，第三运算放大器的反相输入端与第三运算放大器的输出端之间连接有第五十四电阻，第三运算放大器正电源端与5V电源电压连接，第三运算放大器正电源端通过并联的第十一电容与第十二电解电容接地，第三运算放大器的负电源端接地，所述的第五十六电阻一端与第三运算放大器的输出端连接，第五十六电阻的另一端与第四运算放大器的同相输入端连接，所述的第四运算放大器的反相输入端与第四运算放大器的输出端连接，第四运算放大器的输出端通过第六十电阻与第三运算放大器的同相输入端连接。OUTB经过第三运算放大器与第四运算放大器，在第五十六电阻上形成差值电压，从而形成基极输入电流源0UTI=0UTB/R56o
[0012]所述的第二电压跟随电路包括型号为LM324N的第五运算放大器、型号为LM324N的第六运算放大器与第五电容，所述的第五运算放大器的同相输入端接地，第五运算放大器的反相输入端与数字-模拟转换器的第二管脚连接，所述的第五电容一端与第五运算放大器的反相输入端连接，第五电容的另一端通过第四十三电阻与数字-模拟转换器的第三管脚连接，第五电容的另一端与第五运算放大器的输出端连接，所述的第六运算放大器的反相输入端通过第四十六电阻与第五运算放大器的输出端连接，第六运算放大器的反向输入端与第六运算放大器的输出端之间连接有第五十一电阻，第六运算放大器的同相输入端通过第四十二电阻接地。经过D/Α转换后，数字-模拟转换器输出模拟电压，模拟电压经过第五运算放大器和第六运算放大器电压跟随产生正电压OUTA。
[0013]所述的信号放大电路包括型号为LM358N的第七运算放大器、型号为LM358N的第八运算放大器，所述的第七运算放大器的同相输入端与第六运算放大器的输出端连接，第七运算放大器的反向输入端通过第五十电阻接地，第七运算放大器的反相输入端与第七运算放大器的输出端之间连接有第四十七电阻，所述的第七运算放大器的正电源端与12V电源电压连接，第七运算放大器的正电源端通过并联的第二十三电解电容与第二十四电容后接地，第七运算放大器的负电源端接地，所述的第八运算放大器的同相输入端与第七运算放大器的输出端连接，第八运算放大器的反相输入端与第八运算放大器的输出端连接。OUTA在第七运算放大器的三倍放大下，经过第八运算放大器的反向电压跟随下，形成集电极上拉电压源0UTV=30UTA。
[0014]所述的加减法运算电路包括型号为0P27EP的第十一运算放大器、第七十一电阻，所述的第十一运算放大器的同相输入端通过第七十九电阻接地，第十一运算放大器的反向输入端通过第七十电阻与第i 运算放大器的输出端连接，第i 运算放大器的负电源端与-5V电源电压连接，第十一运算放大器的的负电源端通过并联的第二十一电解电容与第二十二电容后接地，所述的七十一电阻的一端与第八运算放大器的输出端连接，第七十一电阻的一端通过第七十六电阻与第十一运算放大器的同相输入端连接，所述的第七十一电阻的另一端通过第七十二电阻与第十一运算放大器的反向输入端连接，第七十一电阻的另一端连接有型号为header 4的晶体管测试台。加减法运算电路进行差分运算，处理产生分压电压 ADC1=0UTV-ADC2。
[0015]所述的加减法运算电路通过第一信号衰减电路与第一信号反向电路连接，所述的第一信号反向电路与单片机的第十五管脚连接，所述的第七十一电阻的另一端通过第二信号衰减电路与第二信号反向电路连接，所述的第二信号反向电路与单片机的第十四管脚连接，所述的第一信号衰减电路与第一信号反向电路包括型号为LM324N的第九运算放大器、型号为LM324N的第十运算放大器，所述的第九运算放大器的反相输入端通过第六十一电阻与第十一运算放大器的输出端连接，第九运算放大器的反相输入端与第九运算放大器的输出端之间连接有第五十八电阻，第九运算放大器的同相输入端通过第六十四电阻接地，第九运算放大器的负电源端接地，所述的第十运算放大器的反相输入端通过第六十二电阻与第九运算放大器的输出端连接，第十运算放大器的反相输入端与第十运算放大器的输出端之间连接有第五十九电阻，所述的第十运算放大器的同相输入端通过第六十五电阻接地，第十运算放大器的输出端与单片机的第十五管脚连接，所述的第二信号衰减电路与第一信号衰减电路结构相同，所述的第二信号反向电路与第一信号反向电路结构相同。经过第六十一电阻后引入到第九运算放大器的负极端使得此时在运放的输出端的电压衰减到原来的1/5，以使得输出的电压上界保持在C8051-F320单片机的Α/D采样时最大允许输入电压之下并且通过第十运算放大器反向跟随器输入到P2.3 口进行采样，保存在单片机中。同时集电极-发射极电压ADC2经过第七十七电阻后引入到第二信号衰减电路、第二信号反向电路后输入到P2.4 口进行采样，并保存在单片机中。
[0016]所述的-5V电源电压包括型号为TPS60400的第一芯片及外围电路,所述的第一芯片的第一管脚通过第二十二电容接地，第一芯片的第二管脚连接到5V电源电压，第一芯片的第二管脚通过第二十三电容接地，第一芯片的第三管脚与第一芯片的第五管脚之间连接有第二十电容，第一芯片的第四管脚接地，所述的第一芯片的第一管脚输出-5V电源电压；
[0017]所述的12V电源电压包括型号为LM2587T的第二芯片、第十四电容与第七电解电容，所述的第二芯片的第一管脚通过第十电阻、第十九电容后接地，第二芯片的第二管脚通过并联的第十电解电容、第十一电解电容接地，第二芯片的第三管脚接地，第二芯片的第四管脚通过二极管与12V电源电压的输出端连接，第二芯片的第四管脚与第二芯片的第五管脚之间连接有电感，第二芯片的第五管脚与5V电源电压连接，所述的第十四电容一端与第二芯片的第五管脚连接，第十四电容的另一端接地，所述的第七电解电容的正极端与5V电源电压连接，第七电解电容的负极端与第十四电容的另一端连接，第二芯片的第二管脚输出12V电源电压。
[0018]与现有技术相比，本实用新型的优点在于本实用新型包括基极输入电流源、集电极上拉电压源、集电极电流测量模块、集电极-发射极电压测量模块、晶体管测试台与LCD液晶显示电路。测量仪能够通过可调的基极输入电流源，控制集电极上拉电压源的改变，从而检测到集电极-发射极电压和集电极电流，操作简单方便。并将晶体管输出特性曲线直观的显示的LCD屏幕上。采用单片机软件来代替部分硬件完成晶体管特性的测试，省去了部分硬件的测试仪便于携带。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型的结构图；
[0020]图2为第一电压调理模块的结构图；
[0021]图3为第二电压调理模块的结构图；
[0022]图4为第三电压调理模块的结构图；
[0023]图5为第四电压调理模块的结构图；
[0024]图6为本实用新型中单片机控制电路图；
[0025]图7为本实用新型中D/Α转换电路与电压跟随电路；
[0026]图8为本实用新型中电压转换电流模块的电路图；
[0027]图9为本实用新型中信号放大电路；
[0028]图10为本实用新型集电极电流测量模块与集电极-发射极电压测量模块的电路图；
[0029]图11为本实用新型-5V电源电压的电路图；
[0030]图12为本实用新型12V电源电压的电路图。
【具体实施方式】[0031]以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
[0032]如图1至图10所示:一种基于C8051F320单片机的简易晶体管特性测量仪，包括基极输入电流源、集电极上拉电压源、集电极电流测量模块、集电极-发射极电压测量模块、晶体管测试台P6与IXD液晶显示电路，基极输入电流源包括型号为C8051F320的单片机JP1、第一电压调理模块与电压转换电流模块，集电极上拉电压源包括单片机JPl与第二电压调理模块，集电极电流测量模块包括第三电压调理模块与单片机JP1，集电极-发射极电压测量模块包括第四电压调理模块与单片机JPl ；
[0033]单片机JPl分别与第一电压调理模块、第二电压调理模块连接，第一电压调理模块通过电压转换电流模块与晶体管测试台P6连接，第二电压调理模块连接到晶体管测试台P6，晶体管测试台P6通过第三电压调理模块与单片机JPl连接，晶体管测试台P6通过第四电压调理模块与单片机JPl连接，单片机JPl连接与IXD液晶显示电路连接。
[0034]第一电压调理模块包括D/Α转换电路与第一电压跟随电路，第二电压调理模块包括D/Α转换电路、第二电压跟随电路与信号放大电路，第三电压调理模块包括加减法运算电路、第一信号衰减电路、第一信号反向电路与Α/D转换电路，第四电压调理模块包括第二信号衰减电路、第二信号反向电路与Α/D转换电路；
[0035]单片机JPl与D/Α转换电路连接，D/Α转换电路分别与第一电压跟随电路的输入端、第二电压跟随电路的输入端连接，第一电压跟随电路的输出端与电压转换电流模块的输入端连接，第二电压跟随电路的输出端与信号放大电路的输入端连接，信号放大电路的输出端与晶体管测试台P6连接，加减法运算电路的输入端与晶体管测试台P6连接，加减法运算电路的输出端依次通过第一信号衰减电路、第一信号反向电路连接到单片机JPl的第一采样输入口，第二信号衰减电路的输入端与晶体管测试台P6连接，第二信号衰减电路的输出端通过第二信号反向电路连接到单片机JPl的第二采样输入口。
[0036]D/Α转换电路包括型号为TLC7528的数字-模拟转换器*9及外围电路，数字-模拟转换器*9与单片机JPl连接，数字-模拟转换器*9的第六管脚与单片机JPl的第二十六管脚相连，数字-模拟转换器*9的十第六管脚与单片机JPl的第二十五管脚相连；
[0037]Α/D转换电路包括单片机JPl及外围电路，单片机JPl的第九管脚与十针JTAG接口 JP3的第七管脚连接，单片机JPl的第十管脚与十针JTAG接口 JP3的第四管脚连接，单片机JPl的第九管脚与第七电阻R7的一端相连，第七电阻R7的另一端通过按键开关SW接地，第七电阻R7的另一端通过第五电阻R5连接到单片机JPl的VDD接口，单片机JPl的第五管脚与USB接口的第二管脚连接，单片机JPl的第四管脚与USB接口的第三管脚连接。
[0038]第一电压跟随电路包括型号为LM324N的第一运算放大器U8A、型号为LM324N的第二运算放大器U8D、第六电容C106与第五十二电阻R52,第一运算放大器U8A的同相输入端接地，第一运算放大器U8A的反相输入端与数字-模拟转换器*9的第二十管脚连接，第六电容C106 —端与第一运算放大器U8A的反相输入端连接,第六电容C106的另一端通过第四十四电阻R44与数字-模拟转换器*9的第十九管脚连接，第六电容C106的另一端与第一运算放大器U8A的输出端连接，第一运算放大器U8A的正电源端与5V电源电压连接，第一运算放大器U8A的正电源端通过并联的第四电解电容C104与第三电容C103后接地，第一运算放大器U8A的负电源端与-5V电源电压连接，第二运算放大器U8D的反相输入端通过第四十八电阻R48与第一运算放大器U8A的输出端连接，第二运算放大器U8D的反向输入端通过第四十五电阻R45与第二运算放大器U8D的输出端连接，第五十二电阻R52的一端与第二运算放大器U8D的同相输入端连接，第五十二电阻R52的另一端通过并联的第十电解电容C10C110与第九电容C109后连接到-5V电源电压，第五十二电阻R52的另一端接地。
[0039]电压转换电流模块包括型号为LM324N的第三运算放大器U11A、型号为LM324N的第四运算放大器UllC与第五十六电阻R56，第三运算放大器UllA的同相输入端通过第五十七电阻R57连接到第二运算放大器U8D的输出端，第三运算放大器UlIA的反相输入端通过第五十三电阻R53接地，第三运算放大器UllA的反相输入端与第三运算放大器UllA的输出端之间连接有第五十四电阻R54，第三运算放大器UllA正电源端与5V电源电压连接，第三运算放大器Ul IA正电源端通过并联的第十一电容Cl 11与第十二电解电容Cl 12接地，第三运算放大器UllA的负电源端接地，第五十六电阻R56 —端与第三运算放大器UllA的输出端连接，第五十六电阻R56的另一端与第四运算放大器UllC的同相输入端连接，第四运算放大器UllC的反相输入端与第四运算放大器UllC的输出端连接，第四运算放大器UllC的输出端通过第六十电阻R60与第三运算放大器UllA的同相输入端连接。
[0040]第二电压跟随电路包括型号为LM324N的第五运算放大器U8B、型号为LM324N的第六运算放大器U8C与第五电容C105，第五运算放大器U8B的同相输入端接地，第五运算放大器U8B的反相输入端与数字-模拟转换器*9的第二管脚连接，第五电容C105 —端与第五运算放大器U8B的反相输入端连接，第五电容C105的另一端通过第四十三电阻R43与数字-模拟转换器*9的第三管脚连接，第五电容C105的另一端与第五运算放大器U8B的输出端连接，第六运算放大器U8C的反相输入端通过第四十六电阻R46与第五运算放大器U8B的输出端连接，第六运算放大器U8C的反向输入端与第六运算放大器U8C的输出端之间连接有第五十一电阻R51，第六运算放大器U8C的同相输入端通过第四十二电阻R42接地。
[0041]信号放大电路 包括型号为LM358N的第七运算放大器U9B、型号为LM358N的第八运算放大器U9A，第七运算放大器U9B的同相输入端与第六运算放大器U8C的输出端连接，第七运算放大器U9B的反向输入端通过第五十电阻R50接地，第七运算放大器U9B的反相输入端与第七运算放大器U9B的输出端之间连接有第四十七电阻R47，第七运算放大器U9B的正电源端与12V电源电压连接，第七运算放大器U9B的正电源端通过并联的第二十三电解电容C123与第二十四电容C124后接地，第七运算放大器U9B的负电源端接地，第八运算放大器U9A的同相输入端与第七运算放大器U9B的输出端连接，第八运算放大器U9A的反相输入端与第八运算放大器U9A的输出端连接。
[0042]加减法运算电路包括型号为0P27EP的第十一运算放大器U13、第七十一电阻R71，第十一运算放大器U13的同相输入端通过第七十九电阻R79接地，第十一运算放大器U13的反向输入端通过第七十电阻R70与第—运算放大器Ul3的输出端连接,第^ 运算放大器U13的负电源端与-5V电源电压连接，第十一运算放大器U13的的负电源端通过并联的第二十一电解电容C121与第二十二电容C22C122后接地，七十一电阻的一端与第八运算放大器U9A的输出端连接,第七^ 电阻R71的一端通过第七十六电阻R76与第^ 运算放大器U13的同相输入端连接，第七十一电阻R71的另一端通过第七十二电阻R72与第i 运算放大器U13的反向输入端连接,第七^ 电阻R71的另一端连接有型号为header4的晶体管测试台P6。[0043]加减法运算电路通过第一信号衰减电路与第一信号反向电路连接，第一信号反向电路与单片机JPl的第十五管脚连接，第七十一电阻R71的另一端通过第二信号衰减电路与第二信号反向电路连接，第二信号反向电路与单片机JPl的第十四管脚连接，第一信号衰减电路与第一信号反向电路包括型号为LM324N的第九运算放大器U15C、型号为LM324N的第十运算放大器U15D，第九运算放大器U15C的反相输入端通过第六十一电阻R61与第十一运算放大器U13的输出端连接，第九运算放大器U15C的反相输入端与第九运算放大器U15C的输出端之间连接有第五十八电阻R58，第九运算放大器U15C的同相输入端通过第六十四电阻R64接地，第九运算放大器U15C的负电源端接地，第十运算放大器UKD的反相输入端通过第六十二电阻R62与第九运算放大器U15C的输出端连接,第十运算放大器Uiro的反相输入端与第十运算放大器U15D的输出端之间连接有第五十九电阻R59,第十运算放大器UMD的同相输入端通过第六十五电阻R65接地，第十运算放大器UMD的输出端与单片机JPl的第十五管脚连接，第二信号衰减电路与第一信号衰减电路结构相同，第二信号反向电路与第一信号反向电路结构相同。
[0044]-5V电源电压包括型号为TPS60400的第一芯片*2及外围电路，第一芯片*2的第一管脚通过第二十二电容C22C122接地，第一芯片*2的第二管脚连接到5V电源电压，第一芯片*2的第二管脚通过第二十三电容C23接地，第一芯片*2的第三管脚与第一芯片*2的第五管脚之间连接有第二十电容C20，第一芯片*2的第四管脚接地，第一芯片*2的第一管脚输出_5V电源电压；
[0045]12V电源电压包括型号为LM2587T的第二芯片U20、第十四电容C14与第七电解电容C7，第二芯片U20的第一管脚通过第十电阻R10R10、第十九电容C19后接地，第二芯片U20的第二管脚通过并联的第十电解电容C10C110、第十一电解电容Cll接地，第二芯片U20的第三管脚接地，第二芯片U20的第四管脚通过二极管与12V电源电压的输出端连接，第二芯片U20的第四管脚与第二芯片U20的第五管脚之间连接有电感LI，第二芯片U20的第五管脚与5V电源电压连接，第十四电容C14 一端与第二芯片U20的第五管脚连接，第十四电容C14的另一端接地，第七电解电容C7的正极端与5V电源电压连接，第七电解电容C7的负极端与第十四电容C14的另一端连接，第二芯片U20的第二管脚输出12V电源电压。 [0046]由单片机JPl在每隔恒定的时间t输出不同的数字电压，并且时间t的长短可通过单片机JPl调整，该数字电压经过D/Α转换成模拟电压，经过电压跟随电路后，进入电压转换电流模块，从而形成扫描电流，并加载在晶体管的基极上，作为基极输入电流。
[0047]由单片机JPl在每隔恒定的时间t/n输出不同的等间隔幅度递增的数字电压，并且η是可通过单片机JPl调整，该数字电压经过D/Α转换成模拟电压，经过电压跟随模块后，加载在晶体管的集电极上拉电阻上，以形成集电极上拉电压源。
[0048]将集电极电流通过上拉电阻转换成差值电压，通过信号衰减电路和信号反向电路后，在单片机JPl的Α/D 口转换下形成数字电压以便作为晶体管输出特性曲线纵坐标值。
[0049]将集电极-发射极电压两端的模拟电压经过信号衰减电路后，进入电压反向模块后在单片机JPl的Α/D 口转换下，形成数字电压以便作为晶体管输出特性曲线的横坐标值。
【权利要求】
1.一种基于C8051F320单片机的简易晶体管特性测量仪，其特征在于包括基极输入电流源、集电极上拉电压源、集电极电流测量模块、集电极-发射极电压测量模块、晶体管测试台与IXD液晶显示电路，所述的基极输入电流源包括型号为C8051F320的单片机、第一电压调理模块与电压转换电流模块，所述的集电极上拉电压源包括所述的单片机与第二电压调理模块，所述的集电极电流测量模块包括第三电压调理模块与所述的单片机，所述的集电极-发射极电压测量模块包括第四电压调理模块与所述的单片机； 所述的单片机分别与第一电压调理模块、第二电压调理模块连接，所述的第一电压调理模块通过电压转换电流模块与晶体管测试台连接，所述的第二电压调理模块连接到晶体管测试台，所述的晶体管测试台通过第三电压调理模块与单片机连接，晶体管测试台通过第四电压调理模块与所述的单片机连接，所述的单片机连接与LCD液晶显示电路连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于C8051F320单片机的简易晶体管特性测量仪，其特征在于所述的第一电压调理模块包括D/Α转换电路与第一电压跟随电路，所述的第二电压调理模块包括所述的D/Α转换电路、第二电压跟随电路与信号放大电路，所述的第三电压调理模块包括加减法运算电路、第一信号衰减电路、第一信号反向电路与Α/D转换电路，所述的第四电压调理模块包括第二信号衰减电路、第二信号反向电路与所述的Α/D转换电路； 所述的单片机与D/Α转换电路连接，所述的D/Α转换电路分别与第一电压跟随电路的输入端、第二电压跟随电路的输入端连接，所述的第一电压跟随电路的输出端与电压转换电流模块的输入端连接，所述的第二电压跟随电路的输出端与信号放大电路的输入端连接，信号放大电路的输出端与晶体管测试台连接，所述的加减法运算电路的输入端与晶体管测试台连接，加减法运算电路的输出端依次通过第一信号衰减电路、第一信号反向电路连接到所述的单片机的第一采样输入口，所述的第二信号衰减电路的输入端与晶体管测试台连接，第二信号衰减电路的输出端通过第二信号反向电路连接到所述的单片机的第二采样输入口。
3.根据权利要求1所述的一种基于C8051F320单片机的简易晶体管特性测量仪，其特征在于所述的D/Α转换电路包括型号为TLC7528的数字-模拟转换器及外围电路，所述的数字-模拟转换器与单片机连接，所述的数字-模拟转换器的第六管脚与单片机的第二十六管脚相连，数字-模拟转换器的十第六管脚与单片机的第二十五管脚相连； 所述的Α/D转换电路包括单片机及外围电路，所述的单片机的第九管脚与十针JTAG接口的第七管脚连接，单片机的第十管脚与十针JTAG接口的第四管脚连接，所述的单片机的第九管脚与第七电阻的一端相连，第七电阻的另一端通过按键开关接地，第七电阻的另一端通过第五电阻连接到单片机的VDD接口，单片机的第五管脚与USB接口的第二管脚连接，单片机的第四管脚与USB接口的第三管脚连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于C8051F320单片机的简易晶体管特性测量仪，其特征在于所述的第一电压跟随电路包括型号为LM324N的第一运算放大器、型号为LM324N的第二运算放大器、第六电容与第五十二电阻，所述的第一运算放大器的同相输入端接地，第一运算放大器的反相输入端与数字-模拟转换器的第二十管脚连接，所述的第六电容一端与第一运算放大器的反相输入端连接，第六电容的另一端通过第四十四电阻与数字-模拟转换器的第十九管脚连接，第六电容的另一端与第一运算放大器的输出端连接，第一运算放大器的正电源端与5V电源电压连接，第一运算放大器的正电源端通过并联的第四电解电容与第三电容后接地，第一运算放大器的负电源端与-5V电源电压连接，所述的第二运算放大器的反相输入端通过第四十八电阻与第一运算放大器的输出端连接，第二运算放大器的反向输入端通过第四十五电阻与第二运算放大器的输出端连接，所述的第五十二电阻的一端与第二运算放大器的同相输入端连接，第五十二电阻的另一端通过并联的第十电解电容与第九电容后连接到-5V电源电压，第五十二电阻的另一端接地。
5.根据权利要求1所述的一种基于C8051F320单片机的简易晶体管特性测量仪，其特征在于所述的电压转换电流模块包括型号为LM324N的第三运算放大器、型号为LM324N的第四运算放大器与第五十六电阻，所述的第三运算放大器的同相输入端通过第五十七电阻连接到第二运算放大器的输出端，第三运算放大器的反相输入端通过第五十三电阻接地，第三运算放大器的反相输入端与第三运算放大器的输出端之间连接有第五十四电阻，第三运算放大器正电源端与5V电源电压连接，第三运算放大器正电源端通过并联的第十一电容与第十二电解电容接地，第三运算放大器的负电源端接地，所述的第五十六电阻一端与第三运算放大器的输出端连接，第五十六电阻的另一端与第四运算放大器的同相输入端连接，所述的第四运算放大器的反相输入端与第四运算放大器的输出端连接，第四运算放大器的输出端通过第六十电阻与第三运算放大器的同相输入端连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于C8051F320单片机的简易晶体管特性测量仪，其特征在于所述的第二电压跟随电路包括型号为LM324N的第五运算放大器、型号为LM324N的第六运算放大器与第五电容，所述的第五运算放大器的同相输入端接地，第五运算放大器的反相输入端与数字-模拟转换器的第二管脚连接，所述的第五电容一端与第五运算放大器的反相输入端连接，第五电容的另一端通过第四十三电阻与数字-模拟转换器的第三管脚连接，第五电容的另一端与第五运算放大器的输出端连接，所述的第六运算放大器的反相输入端通过第四十六电阻与第五运算放大器的输出端连接，第六运算放大器的反向输入端与第六运算放大器的输出端之间连接有第五十一电阻，第六运算放大器的同相输入端通过第四十二电阻接地。
7.根据权利要求2所述的一种基于C8051F320单片机的简易晶体管特性测量仪，其特征在于所述的信号放大电路包括型号为LM358N的第七运算放大器、型号为LM358N的第八运算放大器，所述的第七运算放大器的同相输入端与第六运算放大器的输出端连接，第七运算放大器的反向输入端通过第五十电阻接地，第七运算放大器的反相输入端与第七运算放大器的输出端之间连接有第四十七电阻，所述的第七运算放大器的正电源端与12V电源电压连接，第七运算放大器的正电源端通过并联的第二十三电解电容与第二十四电容后接地，第七运算放大器的负电源端接地，所述的第八运算放大器的同相输入端与第七运算放大器的输出端连接，第八运算放大器的反相输入端与第八运算放大器的输出端连接。
8.根据权利要求2所述的一种基于C8051F320单片机的简易晶体管特性测量仪，其特征在于所述的加减法运算电路包括型号为0P27EP的第十一运算放大器、第七十一电阻，所述的第十一运算放大器的同相输入端通过第七十九电阻接地，第十一运算放大器的反向输入端通过第七十电阻与第i 运算放大器的输出端连接，第i 运算放大器的负电源端与-5V电源电压连接，第十一运算放大器的的负电源端通过并联的第二十一电解电容与第二十二电容后接地，所述的七十一电阻的一端与第八运算放大器的输出端连接，第七十一电阻的一端通过第七十六电阻与第十一运算放大器的同相输入端连接，所述的第七十一电阻的另一端通过第七十二电阻与第十一运算放大器的反向输入端连接，第七十一电阻的另一端连接有型号为header4的晶体管测试台。
9.根据权利要求8所述的一种基于C8051F320单片机的简易晶体管特性测量仪，其特征在于所述的加减法运算电路通过第一信号衰减电路与第一信号反向电路连接，所述的第一信号反向电路与单片机的第十五管脚连接，所述的第七十一电阻的另一端通过第二信号衰减电路与第二信号反向电路连接，所述的第二信号反向电路与单片机的第十四管脚连接，所述的第一信号衰减电路与第一信号反向电路包括型号为LM324N的第九运算放大器、型号为LM324N的第十运算放大器，所述的第九运算放大器的反相输入端通过第六十一电阻与第十一运算放大器的输出端连接，第九运算放大器的反相输入端与第九运算放大器的输出端之间连接有第五十八电阻，第九运算放大器的同相输入端通过第六十四电阻接地，第九运算放大器的负电源端接地，所述的第十运算放大器的反相输入端通过第六十二电阻与第九运算放大器的输出端连接，第十运算放大器的反相输入端与第十运算放大器的输出端之间连接有第五十九电阻，所述的第十运算放大器的同相输入端通过第六十五电阻接地，第十运算放大器的输出端与单片机的第十五管脚连接，所述的第二信号衰减电路与第一信号衰减电路结构 相同，所述的第二信号反向电路与第一信号反向电路结构相同。
【文档编号】G01R31/26GK203732678SQ201320682600
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2013年10月31日 优先权日:2013年10月31日
【发明者】周佳敏, 李宏, 尹思源, 袁娇, 吴衡, 徐爽 申请人:宁波大学