基于51单片机的三极管特性参数测试系统的设计 毕业论文.docVIP

毕业论文(设计) 题 目 基于51单片机的三极管特性参数测试系统 学生姓名 学 号 院 系 电子与信息工程学院 专 业 电子信息工程 指导教师 二○一二 年 五 月 三十 日 目 录 引言 3 1.本测试系统的实现功能和设计要求 3 1.1 系统功能 3 1．2设计要求 4 2.系统设计框图及原理 4 2.1系统框图 4 2.2 本测试系统的工作原理 4 3.设计方案的选择 5 3.1 电压采样电路设计方案的选择 5 3.2 反向击穿电压测量电路 5 3.3 反向饱和电流测量电路 6 3.4 三极管共发射极输入、输出特性曲线测量的方案 6 3.4.1 测量输入特性曲线： 6 3.4.2 测量输出特性曲线： 7 3.5 测量结果显示放案 8 4.各功能模块的硬件电路的工作原理及相关参数选取 8 4.1单片机最小系统 8 4.2 电压采样电路的设计及放大系数的计算 10 4.2.1 基极、集电极采样电路 10 4.2.2测三极管的的放大系数 12 4.3 A/D转换输出电路： 13 4.3.1 ADC0809在实验系统中的电路 13 4.3.2 与ADC0809相连的电路 16 4.4设计中使用的倍压电路 17 4.5 DA双极性电压输出电路 19 4.6 液晶显示 21 5 结束语 23 参考文献： 23 附录1：元件清单 26 附录2：源程序 26 基于51单片机的三极管特性参数测试系统的设计 摘要：本文介绍一种三极管特性参数测试系统的简单方法，该系统是基于51单片机的，该测试系统能测试几种数据，整个系统采用模块化设计，能较精确的对晶体管交直流放大特性参数、输入／输出特性曲线、反向击穿电压和反向饱和电流进行测量。由于应用本系统可以较精确的测量出晶体管（三极管）的特性，所以对于三极管的特性参数的研究有一定的理论支持和实际意义。本系统具有许多优点，它在抗干扰能力、性价比和功耗等方面相比于其他一些系统有一定的优势。 关键字：三极管；单片机；模块化；优点 引言 三极管是一种很常见的电子元器件，它虽然体积较小，结构简单，但是往往在电子线路中起到很大的作用，三极管的好坏和特性参数能对电路产生很大的影响，甚至直接影响电路的功能。目前有很多方法测试晶体三极管，同时用于测量晶体三极管的各种图示仪有很多，它们大多用于测量或者观察三极管的各种输入、输出等特性，这些图示仪有良好的性能和较高的精度，但是这些仪器的性价比和实用性不强，主要原因是因为这些仪器的电路制作比较麻烦，性价比不高。而另外一些采用数字电路制作晶体管特性图示仪，由于测量精度较低，且一般只能测量输出特性，所以其应用也不是很广。本课题设计的三极管特性参数测试系统制作相对比较简单方便且实用，主要用一些集成芯片组成，本测试系统的设计以AT89S52 单片机为整个设计模块的基础，同时还使用了ADC0809和其他的一些重要集成芯片组成各功能模块,这些模块是本系统设计的必要组成部分，它们结合在一起构成的系统能对三极管的各项特性参数进行较为准确的测量，能基本满足设计要求。本系统对三极管的特性参数数据的显示是通过LCD显示出来的，这些参数是由单片机最小系统、A/D转换电路、D/A转换电路和采样电路等模块综合实现得来的，然后由单片机处理后送到显示电路显示。 1.本测试系统的实现功能和设计要求 1.1 系统功能 本系统能测试出小功率晶体三极管（BJT）的一些特性参数，包括输入输出特性曲线、交直流放大系数、反向击穿电压和反向饱和电流。 1．2设计要求 （1）在IB≈0，10μA，20μA，30μA，UCE= 0~12V条件下，显示出三极管共射极接法输出特性曲线。 （2）在|IB|≈10μA,| UCE|≈10V 条件下，能测出三极管的直流电流放大系数β，并用数字显示。测量范围50~300；当|IB|由10μA变化到20μA，| UCE|保持不变，能测出三极管的交流放大系数β，并用数字显示。 （3）在| UCE|=10V的条件下，测量三极管的集电极—发射极反向饱和电流ICEO=1mA，用数字显示，测量范围0.1μA~100μA，测量误差≤10%。 （4）测量三极管的集电极—发射极间的反向击穿电压，并用数字显示；测试条件IC=1mA，测量范围20V~60V，测量误差≤5%。 （5）具有三极管管脚插错、损坏指示报警功能。 2.系统设计框图及原理 2