能測量Ic-Hfe曲線
輸出曲線
三極管或者FET管的傳輸曲線
FET管在低電壓時觀察他們的導通電阻和Vgs的關系曲線
測量多種二極管的VI曲線
各種電流下TL431的VI曲線
在極低電流下TL431的VI曲線
以及3端穩壓IC的VI-Vo曲線
說我的圖示儀原理之前,先說一下一般用MCU的圖示儀測量原理
MCU驅動B C 通道DAC和功率放大器,驅動被測管,然后測出VRC VBE VRC VCE再換算出Ic和Ib就可以作出各種曲線了。
考慮到半導體管有P型和N型,需要正負電源供電,例如用正負20V供電,但被測管Vce兩端電壓最大只能20V,白白浪費了一半的電壓幅度。
另外ADC和DAC也需要用能測量/輸出雙極性的型號,但雙極性的ADC可選擇性很少,并且價格貴得多,另外用雙電源供電,
如果用單極性的ADC和DAC,則電路需要加上DAC極性偏移轉換,以及4個-1倍電壓放大,以便將負電壓變成正電壓測量。同時需要用到8個ADC通道。
我的原理是采用3電壓驅動方式,被測管發射極不再接地,而是接到一個電壓源上(即E通道功率放大器),原理如下圖
這個發射極電壓源非常關鍵,完全解決上面的缺點,下面距離說壹下測量原理就知道增加這個發射極電源是多麽巧妙
測量N管,將發射極電源設置成2.5V,基極電源和集電極電源發生器都設置成大于2.5V,測量時需要連同Ve壹起測量,通過運算也可以得到所有Ib Ic Vbe Vce
而測量P管時,將發射極設置成最高電源電壓,例如40V,而基極和集電極電源設置成小于40V,這樣被測管也能正常工作。
如果N-JFET管,設置發射極(源極)電壓爲10V,柵極爲2.5~10V,漏極爲10~40V,這樣相當于被測管的Vgs範圍爲-7.5~0V,Vds爲0~30V。
用浮動發射極電壓方式,最大的好處就是只需壹個電源就行了,妳看見上面測量舉例,所有的電壓相對于地來說都是正的電壓,沒有負的電壓,因此DAC和ADC都只需采用單極性的器件就可以了。也無需極性變換電路。
其次是電源利用率高,基本原理圖上需要兩個40V,但被測管Vce最大也只能40V,而用浮動發射極電壓方式,只需單個40V,被測管的Vce最大也可以達到40V。
實際電路如下
1.電源和保護電路
2.3通道功率輸出以及恒流電路
3.ADC/DAC和MCU控制部分
4.USB和RS232接口部分