论文摘要
在电子类产品中,半导体器件是电路中最基础的、最重要的组成部分之一。可以毫不夸张地说,半导体器件奠定了现代电子技术的基础.而作为半导体器件基础组成部分的晶体管,它的正确使用是设计人员应该重视的问题。在科研实验中,面对种类繁多,功能各异的晶体管,研究人员需要用专用仪器检测其特性参数,根据检测结果筛选使用。虚拟仪器是基于计算机的软硬件测试平台,是一种既有普通仪器的基本功能,又有一般仪器所没有的特殊功能的高性能、低价格的新型仪器。虚拟仪器由计算机、应用软件和仪器硬件三部分构成,通过软件将计算机硬件资源与仪器硬件有机融合为一体,把计算机强大的数据处理能力和仪器硬件的测量、控制能力结合在一起,通过软件实现对被测数据的采集、显示、存储以及分析处理。本文简述了虚拟仪器的发展概况和LabVIEW软件的相关知识,介绍了传统晶体管图示仪的结构组成和工作原理。阐述了虚拟仪器中数据采集的相关知识,详细介绍了仪器中要用到的NI 6024E数据采集卡的结构及功能。最后在软件平台LabVIEW上建立了一套基于虚拟仪器的晶体管特性测试仪。本系统核心是采用NI LabVIEW 8.0开发的测试软件系统,它控制测试仪器完成所有的测试任务,包括晶体管特性测试电路所需要的各种扫描信号的产生,测试电路各节点电压信号的采集和通道控制,对数据采集卡采集信号的流程控制,采集数据的处理,仪器面板的设计,以及测试结果的显示、保存等。系统硬件包括NI 6024E数据采集卡,接线盒,外围测试电路和PC机。本仪器测试的对象为小功率晶体管,包括:各种二极管、双极性三极管、场效应管等。系统能够在硬件设备以及连线不变的前提下,改变软件程序就可以实现各种晶体管特性曲线的绘制和参数测试。为了使用方便,把各个测试任务的子程序整合在一个主程序下,利用软件编程就构成了一个多功能的测试仪器。最后对该晶体管特性测试仪进行了测试实验,并对实验结果进行了分析与处理。实验结果证明,所研制的测试仪达到了设计要求,其测试精度高,使用简单、方便,该仪器具有良好的扩展性和较高的性价比,能满足科研工作中对集成电路的MOSFET样管开启电压的高精度测试的要求。