晶体管特性图示仪扫描信号发生器电路设计

　　1.3 阶梯波产生电路

　　555定时器3脚输出的方波作为计数器CD4518的计数脉冲接入CD4518的CP端，计数输出端Q1～Q4分别接到由运算放大器U1构成的反相加法器的输入端，反相加法器的输入电阻R3：R4：R5：R6=8：4：2：1，则反相加法器的输出电压可由式(3)表示为：

　　式中：A=Rp1/R3

　　可见，当计数输出端Q1～Q4以4位二进制计数方式从0～9依次递增时，从反相加法器的输出端uo可以得到反向递增的阶梯波。该反向阶梯波经运算放大器U2进行反相比例运算得到正向的阶梯波，调节Rp1可以改变锯齿波的级数，调节Rp2可以改变锯齿波的级高。电容C3用于阶梯波的高频干扰信号，该阶梯波通过后置功率放大后输入到待测晶体管基极。集电极电流经取样电阻Re取样后，输入到示波管的Y轴偏转系统。

　　2 实验结果及分析

　　图2为扫描信号发生器的阶梯波和锯齿波，锯齿波上升沿近乎直线，线性度良好。锯齿波下降沿与阶梯波上升严格同步。

　　基于图1电路原理，以数字示波器为显示终端测试NPN晶体管的输出特性曲线，如图3所示，波形显示稳定。作为参照，以CRT示波器为显示终端显示波形，与通用晶体管特性图示仪(SAKO HZ4832型晶体管特性图示仪)比较，具有如下优点：

　　(1) 波形显示亮度均匀：这是由于该电路的水平扫描电压为线性度良好的锯齿波;

　　(2) 波形没有闪烁现象：由于该电路的水平扫描频率达到1 700 Hz，而对照的通用晶体管特性图示仪的水平扫描频率仅为100 Hz，显示波形存在闪烁现象，当显示的Ic级数较多时尤为明显。

　　(3)波形没有抖动：由于该电路锯齿波和阶梯波均由同一个555多谐振荡器产生，存在严格的同步关系，而对照的通用晶体管特性图示仪的阶梯波由水平扫描的正弦脉冲触发产生，触发电压存在一定误差，使显示波形存在一定的抖动现象。

　　3 结束语

　　由于扫描信号采用555定时器同时作为阶梯波和锯齿波发生器，电路结构简单，信号同步性能好，扫描频率可按需要设置，在扫描系统加装必要的转换开关及波段开关，就可以实现对不同类型的二极管、三极管的各种性能指标的测量。