[實(shí)用新型]一種三極管放大電路特性參數(shù)測(cè)量?jī)x

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202020199236.3
• 申請(qǐng)日: 2020-02-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN211856809U
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈建國(guó);葛如陽(yáng);褚學(xué)業(yè);鄭錦玉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江師范大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/28
• 分類號(hào): G01R31/28;G01R1/04
• 代理公司: 杭州中利知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 33301
• 代理人: 盧海龍

本發(fā)明涉及教學(xué)儀器設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種三極管放大電路特性參數(shù)測(cè)量?jī)x，包括：微控制器、DDS、壓控衰減器、輸入阻抗網(wǎng)絡(luò)、多路壓控放大器、多路檢波器、高精度ADC、高速ADC、輸出阻抗網(wǎng)絡(luò)；微控制器控制DDS產(chǎn)生電壓信號(hào)，控制程控衰減器、輸入阻抗網(wǎng)絡(luò)和輸出阻抗網(wǎng)絡(luò)來(lái)調(diào)整被測(cè)三極管放大電路的輸入與輸出信號(hào)，并將上述三個(gè)模塊輸出信號(hào)送入多路程控放大器、高速ADC、多路檢波器及高精度ADC獲得A/D采樣值，微控制器通過(guò)算法分析采樣值從而得到被測(cè)電路特性參數(shù)并發(fā)至串口屏和網(wǎng)絡(luò)模塊。本發(fā)明能對(duì)放大電路的輸入輸出阻抗、放大倍數(shù)、頻率響應(yīng)、諧波失真等參數(shù)進(jìn)行快速和精準(zhǔn)的測(cè)量，并具有遠(yuǎn)程交互功能，可作為高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器使用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及教學(xué)儀器設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種三極管放大電路特性參數(shù)測(cè)量?jī)x。

背景技術(shù)

在目前的高校電子電路類課程教學(xué)中，往往需要對(duì)三極管放大電路的輸入輸出阻抗、放大倍數(shù)、頻率響應(yīng)、諧波失真等特性進(jìn)行測(cè)量，并涉及共射、共基和共集三種組態(tài)的測(cè)量教學(xué)。而目前教學(xué)中，一般需要使用信號(hào)發(fā)生器、示波器等多種儀器的配合來(lái)測(cè)量，測(cè)量過(guò)程非常繁瑣、耗費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)且測(cè)量精度一般，更重要的是繁瑣的測(cè)量過(guò)程等會(huì)影響學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性較低、教學(xué)的效果較差。

專利CN201621102856.0公開(kāi)了一種電路參數(shù)測(cè)量?jī)x，采用單片機(jī)控制核心，主要由正弦波發(fā)生器、數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)、處理、顯示等功能模塊組成，其中，數(shù)據(jù)處理包括了幅頻測(cè)量以及相頻測(cè)量部分，實(shí)際操作通過(guò)單片機(jī)觸屏控制來(lái)實(shí)現(xiàn)參數(shù)測(cè)量，采用DDS芯片AD9854實(shí)現(xiàn)正交信號(hào)的發(fā)生，通過(guò)模擬乘法器實(shí)現(xiàn)參數(shù)測(cè)量。

但是其仍然存在著測(cè)量速度慢、精度差的問(wèn)題，從而嚴(yán)重影響教學(xué)質(zhì)量、影響學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性；無(wú)法滿足對(duì)于不同的參數(shù)進(jìn)行區(qū)別對(duì)待，例如對(duì)于測(cè)量速度要求高的參數(shù)，優(yōu)先考慮其測(cè)量速度，對(duì)于精度較高的參數(shù)優(yōu)先考慮其精度。

因此，現(xiàn)在需要一種能自動(dòng)、快速測(cè)量三極管放大電路各項(xiàng)參數(shù)，并且可滿足較高精度的三極管放大電路特性參數(shù)測(cè)量?jī)x。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種三極管放大電路特性參數(shù)測(cè)量?jī)x。該測(cè)量?jī)x具有自動(dòng)、快速測(cè)量三極管放大電路各項(xiàng)參數(shù)、測(cè)量精度高等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)其技術(shù)目的所采用的技術(shù)方案是：一種三極管放大電路特性參數(shù)測(cè)量?jī)x，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，包括：外殼和內(nèi)部的微控制器、DDS、程控衰減器、輸入阻抗網(wǎng)絡(luò)、多路程控放大器、多路檢波器、高精度ADC、高速ADC以及輸出阻抗網(wǎng)絡(luò)。其各種特征參數(shù)測(cè)量方案均按照高校電子電路類相關(guān)課程中晶體三極管放大器實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)。

具體地，微控制器控制DDS產(chǎn)生電壓信號(hào)，控制程控衰減器、輸入阻抗網(wǎng)絡(luò)和輸出阻抗網(wǎng)絡(luò)調(diào)整被測(cè)三極管放大電路的輸入與輸出信號(hào)，并將上述三個(gè)模塊輸出信號(hào)送入多路程控放大器、高速ADC、多路檢波器及高精度ADC獲得A/D采樣值，微控制器通過(guò)處理采樣值從而得到被測(cè)電路的特性參數(shù)并發(fā)至串口屏和網(wǎng)絡(luò)模塊。

優(yōu)選地，所述輸入阻抗網(wǎng)絡(luò)、輸出阻抗網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)方式為低阻抗模擬開(kāi)關(guān)選通對(duì)應(yīng)阻抗網(wǎng)絡(luò)。

優(yōu)選地，所述多路程控放大器、程控衰減器由運(yùn)算放大器與數(shù)字電位器構(gòu)成，通過(guò)改變數(shù)字電位器阻值實(shí)現(xiàn)增益程控。

優(yōu)選地，所述高速ADC采用10MSPS采樣速率的12位ADC芯片AD9220。

具體地，對(duì)于需要快速測(cè)量的參數(shù)如輸入、輸出阻抗等，利用高速ADC可滿足實(shí)際使用需求，測(cè)量測(cè)度更快。

優(yōu)選地，所述高精度ADC采用24位分辨率和23位無(wú)噪聲分辨率的8路ADC芯片ADS1256。

具體地，對(duì)于需要精確測(cè)量的參數(shù)如放大倍數(shù)、頻率響應(yīng)等，利用高精度ADC，可得到更為精確的測(cè)量結(jié)果。