晶体管图示仪制作分享(开源所有设计资料）

ID:662060 · 发表于 2026-1-25 16:40

拥有一台能测量电子元器件特性曲线的设备，是每位电子爱好者尤其是音响发烧友的梦想。多年来执念自制晶体管图示仪，却因琐事缠身迟迟未能开工，如今已研读国内外技术帖，彻底吃透工作原理与制作方法，2026 年必定完成该项目！制作全程会同步分享关键步骤、核心资料，对本项目感兴趣的坛友欢迎回帖交流，若需相关资料我也会竭诚提供。后续还会将制作过程剪辑成视频，发布在 B 站、抖音、等平台，我的 ID 统一为 musicphograph（音乐留声机），欢迎关注跟进。
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方案一：工频市电降压整流方案
工频市电降压至 2×16.5V，经三极管过零检测电路生成 100Hz 脉冲信号；再通过 CD4011 完成倍频与脉宽拓宽，得到 200Hz、脉宽约 5ms 的触发信号；触发信号输入 CD4017 十位计数芯片，输出 Q1~Q9 交替轮动脉冲；最后经电阻网络与运算放大器差分放大电路，最终生成阶梯波，具体详见原理图及PCB结构图。

方案二：NE555 方波发生器方案
与方案一相比，核心差异在于触发信号由 NE555 时基芯片生成，阶梯波生成后的后续波形转换电路完全一致。

两个阶梯波电路gerber文件详见附件。

ID:61207 · 发表于 2026-1-25 20:30

ID:1110477 · 发表于 2026-1-26 08:41

如果MCU生成阶梯波做不成，一个廉价的数字信号发生器加上后级问题不大吧，因为用的起示波器，其他应该不难

ID:1110477 · 发表于 2026-1-26 08:51

晶体管图示仪对于业余爱好者来说，比较难以突破的地方是中高电压测量时，如何限流保证管子和设备安全

ID:662060 · 发表于 2026-1-26 23:32

keemee 发表于 2026-1-26 08:41
如果MCU生成阶梯波做不成，一个廉价的数字信号发生器加上后级问题不大吧，因为用的起示波器，其他应该不难

单片机生成阶梯波完全可行，不仅能简化电路，程序实现也并不复杂。但考虑到不少朋友缺乏单片机开发与调试能力，最终还是选用了纯硬件方案，兼顾实用性和易上手性。
另外，虽然信号发生器能实现相关功能，但并非人人都有，且需要额外搭配使用，操作上不够便捷，集成到整机里会更省心高效。

ID:662060 · 发表于 2026-1-26 23:38

keemee 发表于 2026-1-26 08:51
晶体管图示仪对于业余爱好者来说，比较难以突破的地方是中高电压测量时，如何限流保证管子和设备安全

中高压可以使用工频变压器变换为各种电压，通过全桥（或全波）整流获得100Hz馒头波，依然可以满足Uce、Ic扫描使用。
可参考元器件datasheet，找到最大耗散功率，确定好最大Uce（IC≈0A），Ic（Uce≈0V），Uce×I

ID:662060 · 发表于 2026-1-26 23:51

keemee 发表于 2026-1-26 08:51
晶体管图示仪对于业余爱好者来说，比较难以突破的地方是中高电压测量时，如何限流保证管子和设备安全

业余做晶体管图示仪，中高压测量时的限流保护确实是核心难点，既要防被测管过流击穿，也要避免设备自身损坏，核心思路是分级限流 + 冗余保护，分享几个实操性强的方案：
主回路串接功率型精密限流电阻，按测量电压档位匹配阻值，比如几十到几百伏档位，选几 kΩ~ 几十 kΩ、功率 5~10W 的金属膜电阻，既能限制最大电流，也能减少温漂影响精度；
增加恒流源限流支路，比单纯串电阻更精准，业余可采用运放 + 功率管搭建简易恒流电路，设定被测管的最大允许电流（如晶体管 mA 级、MOS 管适配对应档位），超过阈值自动钳位电流，避免瞬间过流烧管；
加快速保护冗余，中高压场景下串快速熔断器，并联瞬态抑制二极管（TVS），前者防持续过流烧设备，后者吸收高压尖峰，避免击穿核心采样元件；
实操小技巧：中高压档位先从低电流量程起步，被测管先小范围测试，确认无异常再逐步调参，避免一上来满量程冲击。

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