CN217007579U - 一种晶体管图示仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种晶体管图示仪，包括主控模块以及与所述主控模块连接的显示模块、逆变模块、交流控制模块、电压测量模块、电压电流放大模块、电源模块和电流采集模块，所述逆变模块和交流控制模块连接，所述交流控制模块依次与所述电压测量模块和电流采集模块连接。本实用新型实现了对晶体管的特性测量，同时因为有大量模块已经有现成可用的设计从而能够快速实现中低成本的晶体管图示仪，满足大部分测量要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及图示仪领域，尤其涉及一种晶体管图示仪。
背景技术
晶体管图示仪是一种专用示波器，它能直接观察各种晶体管特性曲线及曲性簇。例如:晶体管共射、共基和共集三种接法的输入、输出特性及反馈特性；二极管的正向、反向特性；稳压管的稳压或齐纳特性；它可以测量晶体管的击穿电压、饱和电流、自或a参数等。
但是现在的晶体管图示仪大都造价昂贵，且测量范围较窄，存在一定的缺陷。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种晶体管图示仪，满足晶体管的大部分测量要求。
本实用新型是这样实现的：
一种晶体管图示仪，包括主控模块以及与所述主控模块连接的显示模块、逆变模块、交流控制模块、电压测量模块、电压电流放大模块和电流采集模块，所述逆变模块和交流控制模块连接，所述交流控制模块依次与所述电压测量模块和电流采集模块连接；
所述主控模块用于实现图示仪测量及控制流程；
所述显示模块用于实现图示仪的人机交互；
所述逆变模块用于作为图示仪水平方向电源Vce整流前的源头，输出可变频率和幅值的正弦交流电压；
所述交流控制模块用于实现图示仪水平方向电源Vce的正向，负向，交流输出电压，以及提高输出电压；
所述电压测量模块用于采集晶体管的电压；
所述电压电流放大模块用于对晶体管控制端阶梯电压及电流进行放大；
所述电流采集模块用于采集晶体管的电流。
晶体管图示仪还包括电源模块，所述电源模块用于提供整个系统的正负双向电源
所述主控模块采用MCU、DSP和FPGA控制芯片中的一种。
所述显示模块采用LCD、LED和OLED屏幕中的一种。
所述交流控制模块包括隔离生压变压器，整流二极管和切换继电器。
所述电压电流放大模块通过四路继电器设定输出模式。
本实用新型实现了对晶体管的特性测量，同时因为有大量模块已经有现成可用的设计从而能够快速实现中低成本的晶体管图示仪，满足大部分测量要求。
附图说明
图1是本实用新型晶体管图示仪的整体电路结构示意图；
图2是本实用新型晶体管图示仪的逆变模块电路结构示意图；
图3是本实用新型晶体管图示仪的交流控制模块电路结构示意图；
图4是本实用新型晶体管图示仪的电压测量模块电路结构示意图；
图5是本实用新型晶体管图示仪的电压电流放大模块电路结构示意图；
图6是本实用新型晶体管图示仪的正向电压电流转换电路结构示意图；
图7是本实用新型晶体管图示仪的正向电压放大电路结构示意图；
图8是本实用新型晶体管图示仪的反向电压放大电路结构示意图；
图9是本实用新型晶体管图示仪的电流采集模块电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
请参见附图1，一种晶体管图示仪，包括主控模块1以及与所述主控模块1连接的显示模块2、逆变模块3、交流控制模块4、电压测量模块5、电压电流放大模块6、电源模块8和电流采集模块7，所述逆变模块3和交流控制模块4连接，所述交流控制模块4依次与所述电压测量模块5和电流采集模块7连接。
所述主控模块1用于实现图示仪测量及控制流程；所述主控模块1采用MCU、DSP和FPGA控制芯片中的一种，通过编程来实现晶体管图示仪的测量、控制流程。例如ad采集，输出，继电器控制，ad采集后的计算，曲线斜率测量，晶体管参数计算等。
所述显示模块2用于实现图示仪的人机交互；所述显示模块2采用LCD、LED和OLED屏幕中的一种，一可以通过通信线路连接到上位机完成信息输出，输出的信息主要包含晶体管的特性曲线和测量参数，测量的设置参数通过触摸屏或者上位机的鼠标键盘输入。
所述逆变模块3用于作为图示仪水平方向电源Vce整流前的源头，输出可变频率和幅值的正弦交流电压；
具体的，如图2所示，逆变模块3是一个子系统，带有自己的mcu，通过串口接收主控模块1的指令，设置其输出幅值和频率，通过全桥逆变spwm加滤波器输出标准的可调正弦电压波形(包含mos管驱动ic)。
所述交流控制模块4用于实现图示仪水平方向电源Vce的正向，负向，交流输出电压，以及提高输出电压；
具体的，如图3所示，交流控制模块4包括隔离生压变压器，整流二极管，切换继电器，通过切换继电器控制输出端out输出，正向馒头波，负向馒头波，交流正弦波，他们彼此在隔离整流后共地。
所述电压测量模块5用于采集晶体管的电压；
具体的，如图4所示，电压测量模块5通过开关量控制继电器来确定量程，量程通过k1-k5切换，倍率为1、2、11、101和1001，mcu根据设定的量程来采集计算adc的值，测量出采集的电压Vce，用于绘制晶体管的伏安特性曲线(横轴测量)。
所述电压电流放大模块6用于对晶体管控制端阶梯电压及电流进行放大；
具体的，如图5所示，电压电流放大模块6输入有两路dac，一路输出阶梯dac电压波形，幅值调节幅度有限，另一路输出固定电压，代表增益的大小，通过四路继电器设定输出模式对放大后的阶梯波进行输出，四个模式的电路是正向电压电流转换电路、反向电压电流转换电路、正向电压放大电路和反向电压放大电路。mcu发送阶梯波时候需要测量电压Vce的信号根据其周期来决定阶梯上升的时机。其中，正向电压电流转换电路如图6所示；反向电压电流转换电路就是正向电流输入反接即可；正向电压放大电路就是同向比例运算放大电路，如图7所示；反向电压放大电路就是反向比例放大电路，如图8所示。
所述电流采集模块7用于采集晶体管的电流。
具体的，电流采集模块7包括多个测流电阻和运放，如图9所示，电流采集模块7由测流电阻Rz、R、R1、Rf和运放构成。主控模块1通过继电器选择Rz的阻值实现不同阻值的Rz接入电路，实现对不同电流的采集，经过运放放大的电压信号经过adc采集进入主控模块1，根据介入电路的电阻可计算出测定的电流，运放为精密运放。
所述电源模块8用于提供整个系统的正负双向电源。
综上，本实用新型实现了对晶体管的特性测量，同时因为有大量模块已经有现成可用的设计从而能够快速实现中低成本的晶体管图示仪，满足大部分测量要求。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围，因此，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种晶体管图示仪，其特征在于：包括主控模块(1)以及与所述主控模块(1)连接的显示模块(2)、逆变模块(3)、交流控制模块(4)、电压测量模块(5)、电压电流放大模块(6)和电流采集模块(7)，所述逆变模块(3)和交流控制模块(4)连接，所述交流控制模块(4)依次与所述电压测量模块(5)和电流采集模块(7)连接；
所述主控模块(1)用于实现图示仪测量及控制流程；
所述显示模块(2)用于实现图示仪的人机交互；
所述逆变模块(3)用于作为图示仪水平方向电源Vce整流前的源头，输出可变频率和幅值的正弦交流电压；
所述交流控制模块(4)用于实现图示仪水平方向电源Vce的正向，负向，交流输出电压，以及提高输出电压；
所述电压测量模块(5)用于采集晶体管的电压；
所述电压电流放大模块(6)用于对晶体管控制端阶梯电压及电流进行放大；
所述电流采集模块(7)用于采集晶体管的电流。
2.根据权利要求1所述的晶体管图示仪，其特征是：还包括电源模块(8)，所述电源模块(8)用于提供整个系统的正负双向电源。
3.根据权利要求1所述的晶体管图示仪，其特征是：所述主控模块(1)采用MCU、DSP和FPGA控制芯片中的一种。
4.根据权利要求1所述的晶体管图示仪，其特征是：所述显示模块(2)采用LCD、LED和OLED屏幕中的一种。
5.根据权利要求1所述的晶体管图示仪，其特征是：所述交流控制模块(4)包括隔离生压变压器，整流二极管和切换继电器。
6.根据权利要求1所述的晶体管图示仪，其特征是：所述电压电流放大模块(6)通过四路继电器设定输出模式。
7.根据权利要求1所述的晶体管图示仪，其特征是：所述电流采集模块(7)包括多个测流电阻和运放。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202220237654.6U CN217007579U (zh) | 2022-01-28 | 2022-01-28 | 一种晶体管图示仪 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN217007579U true CN217007579U (zh) | 2022-07-19 |
Family
ID=82391432
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202220237654.6U Active CN217007579U (zh) | 2022-01-28 | 2022-01-28 | 一种晶体管图示仪 |
Country Status (1)
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2022
- 2022-01-28 CN CN202220237654.6U patent/CN217007579U/zh active Active
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