晶体管在线测试仪文档格式.docx
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指导时间：
2014-12-29至2015-01-09
指导地点:
F楼409室
任务下达
2014年12月29日
任务完成
2015年1月9日
考核方式
1.评阅□ 2.答辩□3.实际操作□ 4.其它□
指导教师
系（部）主任
摘要............................................................................................................3
一、实验目的..............................................................................................4
二、实验设计..............................................................................................4
2.1方案一.............................................................................................4
2.1.1实验原理..................................................................................4
2.1.2实验电路及PCB版电路图.....................................................4
2.2方案二............................................................................................6
2.2.1实验原理.................................................................................6
2.2.2实验电路.................................................................................6
2.3方案选择........................................................................................6
三、方案的制作.........................................................................................7
3.1器件选取........................................................................................7
3.2仿真电路........................................................................................7
3.3测试电路图及PCB版电...............................................................7
3.4实物图及工作情况........................................................................7
四、555内部结构特点及引脚..............................................................11
4.1555内部结构...............................................................................11
4.2555的特点及参数功能特性.......................................................11
4.3555的引脚...................................................................................12
五、心得体会............................................................................................13
参考文献.................................................................................................13
摘要
晶体管（transistor）是一种固体半导体器件，可以用于检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制和许多功能。
同时晶体管作为一种可变开关，基于输入的电压，控制流出的电流，因此晶体管可做为电流的开关，和一般机械开关（如Relay、switch）不同处在于晶体管是利用电讯号来控制，而且开关速度可以非常之快，在实验室中的切换速度可达100GHz以上。
晶体管被认为是现代历史中最伟大的发明之一，在重要性方面可以与印刷术，汽车和电话等发明相提并论。
晶体管实际上是所有现代电器的关键活动（active）元件。
晶体管在当今社会的重要性，主要是因为晶体管可以使用高度自动化的过程，进行大规模生产的能力，因而可以不可思议地达到极低的单位成本。
晶体管的参数是用来表征管子性能优劣和适应范围的指标，是选管的依据。
为了使管子安全可靠的工作，必须知道它的参数。
本文主要论述以555振荡器为核心的晶体管参数测试电路。
目前只能判断PNP及NPN晶体管的类别及判断它们的好坏，是一个非常简单的测试系统。
关键字：
晶体管，555
一、实验目的
运用555和运放电路，制作一个简单的测试仪，要求能判断晶体管的类型及其好坏。
二、实验设计
2.1方案一
2.1.1实验原理
测试仪主要由对称方波发生器、反向器、测试电路等部分组成。
对称方波发生器由555时基电路和阻容元件构
成，第三脚输出的方波频率f=0.722/R3*C1≈4.6Hz。
反向器由555时基电路构成，它接成施密特触
器，U的2、6两脚输入电平直接取自U2的第3脚。
当输入低电平时，U1置位。
第3脚输出高电平。
当输入高电平时，U1复位，第3脚输出低电平。
所以U1输出与U2输出始终保持反向。
即U1与U2共同为仪器的测试部分提供极性定时改变的交变电源。
测试电路由三极管Q1、Q2、电位器R5、R6等组成的双向辅助电源与LED1、LED2极性相反的并联发光二极管构成的显示电路两部分构成。
接上电源，仪器工作指示灯LED3长亮，且LED1和LED2交替闪烁发光。
若用鳄鱼夹将一只完好的NPN三极管按电路所示连接相应c、b、e插孔。
由于被测管集电极c和发射极e之间存在饱和压降。
负半周时LED1、LED2均不发光，正半周时通过R1提供基极偏流使被测管导通。
LED2被旁路不发光而LED1发光。
当待测的是PNP三极管时，情况正好相反，LED1被旁路不发光而LED2发光。
从而可判断晶体管是PNP型还是NPN型。
如果被测管是坏管，则有3种情况：
①集电极与发射极间短路，此时c-e间无压降发光管LED1、LED2被旁路均不发光。
②集电极与发射极间开路。
这时相当于电路未接入待测管LED1、LED2交替发光。
③基极与集电极或基极与发射极存在短路或开路，它们都会使LED1、LED2交替发光。
2.1.2实验电路
设计的实验电路图如图2.1所示
晶体管在线测试仪PCB版电路图如图2.2.2所示
图2.1设计电路图
图2.2PCB版电路图
图2.3设计电路图
2.2方案二
2.2.1实验原理
晶体管测试仪电路测试仪由555和R1、R2、C1组成的无稳态多谐振荡器及待测晶体管组成的驱动级构成。
可测NPN三极管的好坏并估计其β值。
振荡器的振荡频率f=1.44/（R1+2R2）C1。
图示参数的振荡频率约为850Hz。
若插上管子后无声响，说明是坏管。
若声音小，说明β低；
声音大说明β高。
2.2.2实验电路
设计电路图如图2.3所示。
2.3方案选择
由于第二种方案只能通过有无响声来判断PNP管的好坏，而不能判断NPN管。
与题目的要求有出入。
然而，第一种方案既能判断晶体管的类型，还能判断其管子是否好坏，故选择第一种方案。
三、方案的制作
3.1器件选取
LED1、LED2和LED3分别采用绿色、红色和黄色3种不同颜色的发光二极管。
Q1、Q2选用WS型有机实心微调电位器。
R1~R4可选用色环电阻（470Ω、330kΩ、100Ω、330Ω）。
C1选用普通电容1uf，C2选用电解电容100uf。
c、b、e插孔可用一个插槽，以便在线测试。
3.2仿真电路
晶体管在线测试仪仿真电路图如图3.1所示。
当仿真时，在没有接入晶体管时LED3常亮，此时LED1和LED2交替闪亮；
当接入NPN型晶体管时LED1闪亮，LED2灭；
当接入PNP型晶体管时与接入NPN型时刚好相反。
图3.1仿真电路图
3.3测试电路图
晶体管在线测试仪测试电路图如图3.2所示，
3.4实物图及工作情况
当没有通电时如图3.3和图3.4所示；
当电路接入6v电源并且没有接入晶体管时，黄灯一直亮，绿灯和红灯交替亮，如图3.5所示；
当电路接入6V电源并且接入NPN型晶体管时，在正半周期时，电路黄灯亮，绿灯亮。
在负半周期，电路黄灯亮，绿灯灭，即黄灯一直亮，而绿灯闪烁亮，红灯灭。
如图3.6所示所示。
当电路接入6V电源并且接入PNP型晶体管时，在正半周期时，电路黄灯，红灯亮。
在负半周期时，电路黄灯亮红，灯灭。
如图下图所示。
即黄灯一直亮，而红灯闪烁亮，绿灯灭。
如图3.7所示所示。
图3.2测试电路图
图3.3实物图正面
图3.4实物图反面
图3.5测试前
图3.6测试NPN型晶体管
图3.7测试PNP型晶体管
四、555内部结构特点及引脚
4.1555内部结构
4.2555的特点及参数功能特性
参数功能特性
•供应电压4.5-18V
•供应电流3-6mA
•输出电流225mA（max）
•上升/下降时间100ns
555的特点
1.只需简单的电阻器、电容器，即可完成特定的振荡延时作用。
其延时范围极广，可由几微秒至几小时之久。
2.它的操作电源电压范围极大，可与TTL，CMOS等逻辑电路配合，也就是它的输出准位及输入触发准位，均能与这些逻辑系列的高、低态组合。
3.其输出端的供给电流大，可直接推动多种自动控制的负载。
4.它的计时精确度高、温度稳定度佳，且价格便宜。
5.静态电流最大值VCC=5V,RL=∞=6m
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