晶體管特性曲線描繪儀

晶體管特性曲線描繪儀電路圖的工作原理:要描繪晶體管的特性曲線，需要對被測晶體管加上兩種電壓:一是要在晶體管的集電極加上工作電壓，但這個(gè)工作電壓不是固定的直流電壓，而是一個(gè)按一定頻率變化的鋸齒波電壓;而對于晶體管的基極，則需要加上一個(gè)與集電極所加鋸齒波頻率相同的階梯波，這個(gè)階梯波代表著對晶體管的基極所加的級差相等的基極電壓。

晶體管特性曲線描繪儀是測試晶體管特性的專用儀器，使用該儀器可以將晶體管在各種工作電壓下的工作特性用曲線的形式顯示在屏幕上，從而為設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)工作電路提供可靠的依據(jù)。由于晶體管特性曲線描繪儀只在專門的設(shè)計(jì)單位才有，下面介紹一種可以附加在普通示波器上使用的自制儀器，用它也可以觀察到晶體管的特性曲線，電路組成如圖所示。

在每一個(gè)循環(huán)周期中，電容c4的充電次數(shù)由C4 與C3 的比值決定，在本電路中，C4/C3 =5 ，所以階梯波的級數(shù)為5 級，調(diào)節(jié)c4可改變階梯波的級數(shù)。本儀器僅對NPN 型晶體管進(jìn)行測試，若要測試PNP 型管，需將電路內(nèi)的晶體管改型，3DG 改為3CG ， 3CG 改為3DG ， VD1 應(yīng)反接，電源正、負(fù)極互換(振蕩電路極性不變)。

加在集電極上的鋸齒波電壓與加在晶體管基極上的階梯波電壓在每一時(shí)刻相對應(yīng)，每一級階梯波在示波器的屏幕上描繪出一條曲線，多級階梯波則描繪出多條曲線。由于兩個(gè)脈沖波的頻率較快，利用人眼的視覺暫留特性，最終人們看到的是一簇代表在不同基極電流下的Ic-Vc特性曲線，也就是所謂的晶體管特性曲線，其線條數(shù)與階梯波的級數(shù)相同。

電路中， NE555 與R1 、R2 及C1 組成脈沖振蕩器，產(chǎn)生頻率約1. 1kHz 的矩形波，為鋸齒波和階梯波的產(chǎn)生提供基礎(chǔ)波形。
C2 、R3 及VT4 組成鋸齒波形成電路。其中C2 與R3 組成積分電路，將矩形披轉(zhuǎn)化為鋸齒波，由VT4 組成的射極輸出器經(jīng)阻抗變換后輸出:一方面通過R6 加至晶體管的集電極，作為晶體管的集電極電壓;一方面加至示波器的Y 輸入端，作為示波器的Y 軸輸入信號。

C3 、VD1 與晶體管VT1 ， VT2 , VT3 及c4組成階梯波形成電路。在脈沖振蕩器輸出脈沖的高電平時(shí). C3 被充電至接近電源電壓6V ，在脈沖的低電平時(shí)，脈沖電壓接近OV ，但因C3 上端電壓不能隨著突變， C3 下端電壓相對于上端為一6V 。這時(shí)， VT1 會短時(shí)導(dǎo)通，由于電容C4 被充電而使VT2 的發(fā)射極電壓降低-點(diǎn)。經(jīng)過幾個(gè)脈沖周期的積累后， VT2的發(fā)射極電壓降到最低，于是VT2 導(dǎo)通， VT3 跟著導(dǎo)通， C4 迅速放電，一個(gè)循環(huán)結(jié)束，下一個(gè)循環(huán)周期接著開始。在一個(gè)循環(huán)過程中，C4每充電一次，VT2 的發(fā)射極電壓下降一級，這樣就在R4 的輸出端形成階梯波，這一階梯波被加在晶體管的基極。