图示仪测量原理并不是用锯齿波、阶梯波形式测量,而是像人工测量那样,逐点逐点静态测量,再将数据点连起来即曲线。只不过是用电脑代替人手,加快测量速度、并且在电脑上显示出来而已。
一般兼顾测量P型和N型的电路是如下电路,用双极性电源供电。
被测管的发射极是地,集电极、基极接可变电压发生器,
为兼顾测量P型和N型,所以集电极、基极的可变电压发生器需要用OCL放大器制作,
例如由正负20V供电,那么被测管CE两端电压最多只有20V,觉得利用率较低
另外能够测量双极性电压的AD转换器较少,价格远远比单极性的AD转换器贵得多,但单极性AD转换器测量负极性电压时,需要先用运放乘以-1,进行极性变换。
DAC也是一样,大部分DAC都是输出单极性的电压,也要变成双极性才能驱动被测管。
所以加起来的电路就复杂得多了。
而本系统采用浮动发射极驱动方式,被测管E极不是接地,而是接到一个可控电压源上。
测量N型管时,设置接E极的电压源为对地0V,驱动被测管C极的是对地0~40V,B极对地是0~40V。那么得到的效果就是被测管Vce两端可以达到40V。
测量P型管时,设置接E极的电压源为最高的电源电压40V,被测管C极的电压为40~0V,B极也是40~0V,那么得到的效果就是被测管Vce两端仍旧最高可以达到-40V。
测量P-JFET管时,设置接E极的电压源为30V,被测管C的电压为30~0V,栅极B的电压为30~40V,那么得到的效果就是DS之间电压0~-30V,GS之间电压0~+10V
测量N-JFET也如此类推。
用这种浮动发射极驱动方式,只需一个单极性的40V电源,要测量的电压也全部是对地单极性的,DAC也是单极性的,因此硬件电路可以大大简化。用这种方式,只需一个40V电源,被测管CE两端电压可以达到0~正负36V,电压利用率大大提高。
为扩展测量范围,集电极电流采样电阻设成4档,最大相差3000倍,并且ADC采用14bitAD转换器,因此覆盖的集电极测量范围0.1uA~正负3A以上
同样基极电流采样电阻也分成4档,最大相差1000倍,因此基极电流测量范围0.01uA~正负100mA
被测管CE两端电压最大为36V(或者-36V)(40V供电下)
测量过程中全部自动化,只需按BCE管脚各自对应方式插入插座,点一下即可测出曲线来。
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