趙娟娟 祁鴻芳 趙亞明

（蘭州工業(yè)學(xué)院電氣工程學(xué)院，甘肅 蘭州730050)）

1 設(shè)計(jì)要求

設(shè)計(jì)并制作一種簡易電路特性測試儀。用來測量特定放大器電路的特性，該測試儀僅有一個(gè)輸入端口和一個(gè)輸出端口。

2 系統(tǒng)方案

該系統(tǒng)由控制平臺（STC89C51 單片機(jī)）、信號產(chǎn)生電路（MAX038 模塊）、信號處理電路（OP07 運(yùn)放模塊）、給定放大電路（三極管9013）、峰峰值檢測電路（AD763 模塊）、A/D 轉(zhuǎn)換電路（AD7705 模塊）、顯示模塊（LCD12864 液晶模塊）等部分構(gòu)成。系統(tǒng)總體框圖如圖1 所示。

圖1 系統(tǒng)總體框圖

2.1 1KHz 的正弦波信號產(chǎn)生電路

采用函數(shù)信號發(fā)生器MAX038 產(chǎn)生1KHz 正弦波信號。MAX038 信號發(fā)生器電路圖如圖2 所示。

圖2 MAX038 信號發(fā)生器電路圖

2.2 信號處理電路

通過分析給定放大電路可知，該電路輸入為毫伏級信號，需要對信號發(fā)生器輸出信號進(jìn)行縮小處理，本設(shè)計(jì)采用集成運(yùn)算放大器OP07 進(jìn)行處理。信號處理電路圖如圖3 所示。

圖3 信號處理電路圖

2.3 峰峰值檢測電路

經(jīng)前述處理后的信號，通過峰峰值檢測模塊AD763 測量信號的有效值，為后續(xù)的分析計(jì)算做準(zhǔn)備。峰峰值檢測電路圖如圖4 所示。

3 系統(tǒng)待測放大電路的理論分析與計(jì)算

按照放大器系數(shù)的最大值200 計(jì)算；三極管的內(nèi)阻rbe暫定為1000Ω（這兩個(gè)值均可以在程序設(shè)計(jì)中進(jìn)行矯正）。采用C語言編寫程序，通過多次逼進(jìn)采集正弦信號峰峰值，計(jì)算平均值獲得四個(gè)電壓值，再經(jīng)過相關(guān)計(jì)算獲得輸入電阻、輸出電阻和放大倍數(shù)。

圖4 峰峰值檢測電路圖

4 系統(tǒng)測試

硬件制作完畢和系統(tǒng)調(diào)試正常后，直接在給定放大電路輸入端接入由函數(shù)信號發(fā)生器產(chǎn)生頻率為1KHz，幅值50Mv 的正弦信號，輸出端接負(fù)載。用數(shù)字萬用表測量計(jì)算得到輸入電阻、輸出電阻和電壓增益。使用雙通道示波器測量幅頻特性。通過手動(dòng)插拔電阻或電容使給定放大電路短路或斷路后觀察萬用表及示波器總結(jié)出故障出現(xiàn)的原因。測試結(jié)果如表1 所示。

表1 測試結(jié)果

經(jīng)測試所得數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，在誤差允許內(nèi)，測量給定放大電路的主要參數(shù)基本符合設(shè)計(jì)要求。

5 結(jié)論

本設(shè)計(jì)制作了一種集成芯片的簡易電路特性測試儀，以STC89C51 單片機(jī)為控制核心，進(jìn)行了給定放大電路的輸入電阻、輸出電阻和增益等參數(shù)測試實(shí)驗(yàn)，及電路元件的故障診斷，測試結(jié)果表明，該測試儀能夠?qū)Ψ糯箅娐分饕獏?shù)檢測，故障診斷更加智能化，基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求。