电子管特征曲线图示仪进度

基本原理如下图

因为对于AD转换器来说，测量负压是比较麻烦的事情，有能力测量负压的AD转换器也不常见，所有MCU自带的AD转换器都是单极性的AD转换器，所以必须将常见的测量电路改进一下，避免使用负电压。

  但电子管工作时，栅极需要负的栅压，如何实现负的栅压。我的方法是阴极电位并不接地，而是接到一个可控电压源上，例如要实现负50V的栅压，那么设置程序使阴极电压发生器输出100V，栅极电压发生器输出50V，那么就等效与栅-阴电压为-50V了。要产生正的栅-阴电压也很方便。设置栅极电压发生器输出电压比阴极电压发生器高就行了。

  用这种方法，所有的电压相对于地来说都是正的电压，也就方便了AD转换器进行测量。

屏极电压发生器以及屏极电流测量。

 因为屏极电流是浮动于地的，需要将这个电流信号转变成对地的电压才能进行AD转换测量，

  上面电路左边U1和两个MOS管以及光电耦合器组成高端电流变换，将R6上的屏极电流信号变成R11上的电压信号。

  右边是线性可控稳压电源，

被动阴极电压发生器

  因为阴极肯定是流入电流的，所以其电压发生器设计成被动的形式，即靠外面流入的电流使其工作在稳压状态。

  栅极电压发生器电路和屏极的线性可控稳压电源是一样的电路，所以电路就不贴了。

  对于正偏压的电子管来说，此时是有栅流的，工作时栅流的大小有时候也是一个有用数据，但栅极电流和屏极电流一样也是悬浮的，也可以设计成想屏极电流高端转换电路形式。但这里我没用这种方式，而是采用测量阴极电流，通过阴极电流减去屏极电流就是栅极电流了。

  阴极电流的测量见上面的阴极电压发生器电路，MOS管源极电阻上的电压即阴极电流，并且此电流刚好也是对地信号，用AD直接测量即可，这样就简化了电路设计。

电源模块

提供400/800电子滤波后的电压给屏极电压发生器供电

150V给栅极电压发生器供电

27V稳压给控制电路

24V浮动电压给高端电流变换电路供电。

还有一个24V 3A浮动电源准备作为灯丝电压发生器（此电压发生器因为是悬浮于地的，所以只能手调，不能程控的了）

控制板为上述总共4个电压发生器，分别为

一、20～700V屏1极电压发生器及电流测量

二、20～700V屏2极电压发生器及电流测量，此电压发生器既可以作为驱动帘栅极来使用，并也可以测出帘栅极电流；或者作为测量双三极管来用，这两个屏极电压发生器分别接两个三极管的屏极，用同一个栅极信号驱动，直接比较两个栅极管的匹配程度。

三、栅极电压发生器，输出10～120V的电压

四、10～120V被动阴极电压发生器以及阴极电流测量

由于可以设置阴极和栅极的相对电压高低，等效于可以产生-110V到正110V的栅-阴电压，足够可以驱动绝大部分左右特性的电子管了。

  程序设计上采用通用测量形式，提供4种测量模式，分别是屏1可变、屏2可变、栅压可变、阴极电压可变这4中测量模式，

例如你要测量输出曲线，那么根据原理是栅-阴电压不变，只改变屏极电压，所欲选择屏1可变（或者屏2可变模式），设置好相应的栅极电压和阴极电压，设置"屏1电压"的扫描范围和步长，设置“屏1电压-阴极电压"作为作为X轴，屏1极电流作为Y轴，这样就可以显示出一条输出曲线出来，然后再改一下栅极电压，以便产生另一个栅-阴电压，以便产生另一条输出曲线。

  多条曲线组合起来就是一簇输出曲线了。

手头只有大8脚插座，所以只测了6N13的特性。

6N13输出曲线

为了产生负90V的栅-阴负压，所以条件要设置为阴极电压=100V，栅极电压从10V到95V，这样就产生出-90V～-5V的栅-阴电压。

下面是用内置栅极电压发生器测量的6N13输出特征曲线，栅-阴电压从-5～-95V，步幅为5V，如下图

6N13输入曲线

测量条件也是设置阴极电压为100V，栅极电压为10～90V，步长2V，即相当于栅-阴电压范围-90～-10V。

设置屏极电压分别为275V、250V、225、200、175、150、125V，即相当于屏-阴电压为175、150、125、100、75、50、25V下的静态输入曲线。如下图

管子内两只三极管的输出曲线匹配程度

又测了另一边的三极管输出曲线，如图，可以看出虽然是双三极管，但匹配程度还是很差的。