摘 要:對BJ參數(shù)測試儀中數(shù)控微電流源進行研究與設計。系統(tǒng)采用owland電流泵構成高精度V/I轉換器,V/I轉換器輸入為數(shù)/模轉換器的輸出電壓,微控制器通過改變輸入數(shù)/模轉換器的數(shù)字量實現(xiàn)對電流源輸出電流控制。對數(shù)控微電流源的工作原理做了定性和定量分析,并通過實驗驗證設計的正確性。該數(shù)控微電流源通過雙電阻反饋網(wǎng)絡構成閉環(huán)控制系統(tǒng),其輸出電流精度高、穩(wěn)定性好,具有良好的負載特性。
關鍵詞:BJ;微控制器;數(shù)控微電流源;閉環(huán)控制
Research and Realization of NC Micro[CD2]current ource in BJ Parametric est ystem
LIANG Wenhai
(Department of Physics and Electronic Engineering,ichuan Normal University,Chengdu,610068,China)
Abstract:he NC micro[CD2]current source of BJ parametric test system is researched and designedhe system consists of a high[CD2]precision V/I converters based on owland current pump,and the D/A output and the V/I input is connected,herefore the MCU can control the current[CD2]sources′ output by adjusting D/A dataQualitative and the quantitative analysis to the NC micro[CD2]current source′s principle are made,and the design accuracy through the experiment is confirmedhe NC micro[CD2]current source constituted the closed[CD2]loop control system through the double resistance feedback networkherefore,its output current precision is higher,the stability is good,and has good load characteristics
Keywords:BJ;MCU;NC micro[CD2]current source;close[CD2]loop control
在數(shù)字式BJ(Bipolar Junction ransistor,雙極面結型晶體管)參數(shù)測試系統(tǒng)中為了準確測量交直流放大倍數(shù)、輸入/輸出特性曲線等特性參數(shù),需要在被測三極管的基極加合適的偏置電壓,并且所加的偏置電壓根據(jù)測試的具體參數(shù)不同其大小要能程控變化;另一方面,小功率BJ的基極輸入電流較小,對其進行取樣、處理過程中需要較大放大倍數(shù)的直流放大器,放大器設計較困難,而且零漂、干擾較大,會增大參數(shù)的測試誤差;在實際使用時有NPN型和PNP型BJ,所以要求電流源輸出是雙極性的。為此設計了滿足小功率BJ參數(shù)測試要求的雙極性高精度數(shù)控微電流源,預置電流直接送入被測三極管的基極,這樣就不需對基極電流進行采樣,不但簡化了電路設計,而且減小了系統(tǒng)測試誤差。
1 數(shù)字式BJ參數(shù)測試原理
根據(jù)BJ主要特性參數(shù)的定義[1]設計的數(shù)字式BJ參數(shù)測試系統(tǒng)原理框圖如圖1所示。該系統(tǒng)主要包括測試模塊(圖1中虛線框中的部分)和控制模塊。測試模塊主要完成集電極電流以及vBE和vCE等的取樣及信號調理;控制模塊主要實現(xiàn)數(shù)控電流源、數(shù)控電壓源的控制以及數(shù)據(jù)的采集、LCD液晶顯示器的控制等。測量放大倍數(shù)時,微控制器通過控制數(shù)控電流源為三極管基極提供合適的基極電流iB;通過數(shù)控電壓源為三極管的集電極提供適當?shù)募姌O電壓vC?,F(xiàn)假設通過的集電極電流為iC,iC經集電極取樣電阻取樣后進行差動放大,這樣就可以得到與iC成正比的電壓信號kiC(k為放大系數(shù)),再將該信號送入A/D轉換器進行模/數(shù)轉換,微控制器讀入采樣的電壓值,并根據(jù)數(shù)控電流源提供的基極電流iB通過BJ直流放大倍數(shù)的定義式(1)即可算出直流放大倍數(shù)。