一种门电路阈值电压的数显电路装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种门电路阈值电压的数显电路装置，该设计的电路构思巧妙、成本低廉、读取方便，能够将门电路的阈值电压迅速准确的测量出来，并可清晰地显示该电路的电压阈值，具有较高的测量效率，其包括门波形成电路、振荡器及锯齿波产生电路、校准与定标电路、译码与显示电路，所述振荡器及锯齿波产生电路包括定时振荡器模块和上升电压产生模块，所述门波形成电路包括被测门模块、门波形成模块，所述校准与定标电路包括校准电路模块和高频振荡器模块，所述译码与显示电路包括计数器模块、译码器模块和显示器模块。

【技术实现步骤摘要】
一种门电路阈值电压的数显电路装置
本技术涉及逻辑门电路
，具体为一种门电路阈值电压的数显电路装置。
技术介绍
阈值电压，通常将传输特性曲线中输出电压随输入电压改变而急剧变化转折区的终点对应的输入电压称为阈值电压，逻辑门电路有一个阈值电压，当输入电压从低电平上升到阈值电压或者从高电平下降到阈值电压时电路的状态将发生变化，门电路阈值电压的阈值出现偏差会导致电子元件无法正常工作，并且可能损坏电子元件，产生不必要的经济损失，因此，对芯片中器件的门电路阈值电压的测量显得尤为重要。在现有技术中，门电路的阈值电压需用专用的测试工具进行测量，测量不方便，专门用于门电路阈值电压的测量的电路较少，且现有技术中的阈值电压测量电路适用范围较窄，不能实现对各种门电路阈值电压的测量，也不能将电压阈值直观的显示出来，电压阈值的读取极其不方便，严重影响测量效率。
技术实现思路
针对现有技术中存在的门电路阈值电压测量电路较少、适用范围较窄、读取不方便等问题，本技术提供了一种门电路阈值电压的数显电路装置，该设计的电路构思巧妙、成本低廉、读取方便，能够将门电路的阈值电压迅速准确的测量出来，并可清晰地显示该电路的电压阈值，具有较高的测量效率。一种门电路阈值电压的数显电路装置，其包括门波形成电路，其特征在于，其还包括振荡器及锯齿波产生电路、校准与定标电路、译码与显示电路，所述振荡器及锯齿波产生电路包括定时振荡器模块和上升电压产生模块，所述门波形成电路包括被测门模块、门波形成模块，所述校准与定标电路包括校准电路模块和高频振荡器模块，所述译码与显示电路包括计数器模块、译码器模块和显示器模块；所述定时振荡器模块的一个输出端连接所述上升电压产生模块的输入端，并控制所述上升电压产生模块的电压，所述定时振荡器模块另一个输出端连接所述门波形成模块的输入端，所述上升电压产生模块的输出端分别连接所述被测门模块的输入端、所述校准电路模块的输入端，所述被测门模块的输出端、所述校准电路模块的输出端分别通过开关K1、K2连接所述门波形成模块的输入端，所述门波形成模块的输出端依次连接所述计数器模块、译码器模块、显示器模块，所述计数器模块的输入端同时连接所述高频振荡器模块的输出端。其进一步特征在于：所述定时振荡器模块包括运算放大器U1A，所述运算放大器U1A的电源端连接电压源VDD，所述运算放大器U1A的接地端接地，所述运算放大器U1A的反向输入端连接滑动电阻W1一端，电容C1一端，所述电容C1另一端接地，所述滑动电阻W1另一端连接所述运算放大器U1A的输出端、电阻R1一端、非门U2A的输入端，所述非门U2A的输出端连接非门U2B的输入端、电阻R5一端，所述非门U2B的输出端连接非门U2D的一个输入端、电容C4的一端，所述运算放大器U1A的同向输入端连接电阻R1另一端、电阻R2一端；所述运算放大器U1A、U1B的型号均为LM358BP；所述非门U2A、U2B、U2C、U2D的型号均为4011BD；所述上升电压产生模块包括所述电阻R5，所述电阻R5另一端连接三极管T2的基极，所述三极管T2的集电极连接电容C2一端、三极管T1的集电极、非门U2C的一个输入端、运算放大器U1B的反向输入端，所述三极管T2的发射极连接所述电容C2另一端、二极管D2的阳极、接地、滑动电阻W2的一个固定端，所述滑动电阻W2的另一个固定端连接所述电阻R2的另一端、所述二极管D2的阴极、电阻R3的一端，所述滑动电阻W2的滑动端连接运算放大器U1B的同向输入端；所述电阻R3另一端连接所述三极管T1的基极、二极管D1的阳极，所述二极管D1的阴极连接电压源VDD、电阻R4一端，所述电阻R4另一端连接所述三极管T1的发射极；所述被测门模块包括所述非门U2C，所述非门U2C的输出端连接开关K1一端；所述校准电路模块包括包括所述运算放大器U1B，所述运算放大器U1B的输出端连接开关K2的一端；所述门波形成电路模块包括所述非门U2D、所述电容C4，所述开关K1另一端连接所述非门U2D的另一个输入端、开关K2另一端、电阻R7一端，所述电阻R7另一端接地；所述非门U2D的输出端连接计数器U6A的1管脚，所述电容C4另一端连接电阻R8一端，所述计数器U6A的7管脚、计数器U6B的15管脚，所述电阻R8另一端接地；所述高频振荡器模块包括定时器U3，所述定时器U3的1管脚连接电容C3一端并接地，所述定时器U3的2管脚与6管脚连接后连接所述电容C3另一端、滑动变阻器W3的一个固定端，所述定时器U3的7管脚连接所述滑动变阻器W3的滑动端,所述滑动变阻器W3的另一端连接电阻R6一端，所述定时器U3的4管脚连接8管脚后分别连接所述电压源VDD、电阻R6另一端，所述定时器U3的3管脚连接所述计数器U6A的2管脚；所述定时器U3的型号为LM555CM；所述计数器模块包括所述计数器U6A、U6B，所述计数器U6A的3至6管脚分别连接译码器U5的7、1、2、6管脚，所述计数器U6B的11至14管脚分别连接译码器U4的7、1、2、6管脚；所述译码器模块包括所述所述译码器U4、U5，所述译码器U4的3、4管脚连接在一起后与所述电压源VDD连接，所述译码器U5的3、4管脚连接在一起后与所述电压源VDD连接，所述译码器U4的5管脚与所述译码器U5的5管脚连接后接地，所述译码器U4的13、12、11、10、9、15、14管脚分别连接电阻R9至R15的一端，所述译码器U4的13、12、11、10、9、15、14管脚分别连接电阻R16至R22的一端，所述电阻R9至R15的另一端分别连接数码管DPY1的1至7管脚，所述电阻R16至R22的另一端分别连接数码管DPY2的1至7管脚；所述显示器模块包括所述数码管DPY1、DPY2，所述数码管DPY1的8管脚连接电阻R23一端，所述电阻R23另一端接地；所述电压源VDD的电压为恒定电压。将本技术用于门电路的阈值测量，利用定时振荡器模块控制上升电压产生模块的充电和放电，恒定电流对上升电压模块充电，形成线性上升的电压，将线性上升电压加在被测门模块中，当被测门模块输出电平由“1”变“0”时，对应的输入电压值即为阈值；通过控制开关K1、K2控制校准模块的输出电压与线性上升电压进行比较，从而校准电压读数；由于输入电压是从0开始线性上升的，故从0上升到阈值的时间正比于阈值电压，这段时间就是在门波形成模块中形成门波宽度，用门波形成模块的输出端得到门波宽度控制计数器模块对高频振荡器模块产生计数，最终将阈值电压在显示器模块上显示出来；进一步的，恒定电流对上升电压产生模块中的电容C2充电，形成线性上升的电压，振荡器模块中的U1A、U2A、U2B及相关元件构成定时振荡器，控制电容C2充电和放电，可以不断重复测试；在被测门模块中的非门U2C的输入端加上线性上升的电压，当输出电平由“1”变“0”时，对应的输入电压值即为阈值；由于输入电压是从0开始线性上升的，故从0上升到阈值的时间正比于阈值电压，这段时间就是在门波形成电路模块中的与非门U2D输出端得到的门波宽度，用它控制计数器模块中的计数器U6B对高频脉冲振荡器模块产生计数，在显示器模块中的数码管DPY1上直接显示出阈值电压；在校准电路模块中的运算放大器U1B本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种门电路阈值电压的数显电路装置，其包括门波形成电路，其特征在于，其还包括振荡器及锯齿波产生电路、校准与定标电路、译码与显示电路，所述振荡器及锯齿波产生电路包括定时振荡器模块和上升电压产生模块，所述门波形成电路包括被测门模块、门波形成模块，所述校准与定标电路包括校准电路模块和高频振荡器模块，所述译码与显示电路包括计数器模块、译码器模块和显示器模块；所述定时振荡器模块的一个输出端连接所述上升电压产生模块的输入端，并控制所述上升电压产生模块的电压，所述定时振荡器模块另一个输出端连接所述门波形成模块的输入端，所述上升电压产生模块的输出端分别连接所述被测门模块的输入端、所述校准电路模块的输入端，所述被测门模块的输出端、所述校准电路模块的输出端分别通过开关K1、K2连接所述门波形成模块的输入端，所述门波形成模块的输出端依次连接所述计数器模块、译码器模块、显示器模块，所述计数器模块的输入端同时连接所述高频振荡器模块的输出端。

【技术特征摘要】
1.一种门电路阈值电压的数显电路装置，其包括门波形成电路，其特征在于，其还包括振荡器及锯齿波产生电路、校准与定标电路、译码与显示电路，所述振荡器及锯齿波产生电路包括定时振荡器模块和上升电压产生模块，所述门波形成电路包括被测门模块、门波形成模块，所述校准与定标电路包括校准电路模块和高频振荡器模块，所述译码与显示电路包括计数器模块、译码器模块和显示器模块；所述定时振荡器模块的一个输出端连接所述上升电压产生模块的输入端，并控制所述上升电压产生模块的电压，所述定时振荡器模块另一个输出端连接所述门波形成模块的输入端，所述上升电压产生模块的输出端分别连接所述被测门模块的输入端、所述校准电路模块的输入端，所述被测门模块的输出端、所述校准电路模块的输出端分别通过开关K1、K2连接所述门波形成模块的输入端，所述门波形成模块的输出端依次连接所述计数器模块、译码器模块、显示器模块，所述计数器模块的输入端同时连接所述高频振荡器模块的输出端。2.根据权利要求1所述的一种门电路阈值电压的数显电路装置，其特征在于：所述定时振荡器模块包括运算放大器U1A，所述运算放大器U1A的电源端连接电压源VDD，所述运算放大器U1A的接地端接地，所述运算放大器U1A的反向输入端连接滑动电阻W1一端，电容C1一端，所述电容C1另一端接地，所述滑动电阻W1另一端连接所述运算放大器U1A的输出端、电阻R1一端、非门U2A的输入端，所述非门U2A的输出端连接非门U2B的输入端、电阻R5一端，所述非门U2B的输出端连接非门U2D的一个输入端、电容C4的一端，所述运算放大器U1A的同向输入端连接电阻R1另一端、电阻R2一端。3.根据权利要求2所述的一种门电路阈值电压的数显电路装置，其特征在于：所述上升电压产生模块包括所述电阻R5，所述电阻R5另一端连接三极管T2的基极，所述三极管T2的集电极连接电容C2一端、三极管T1的集电极、非门U2C的一个输入端、运算放大器U1B的反向输入端，所述三极管T2的发射极连接所述电容C2另一端、二极管D2的阳极、接地、滑动电阻W2的一个固定端，所述滑动电阻W2的另一个固定端连接所述电阻R2的另一端、所述二极管D2的阴极、电阻R3的一端，所述滑动电阻W2的滑动端连接运算放大器U1B的同向输入端；所述电阻R3另一端连接所述三极管T1的基极、二极管D1的阳极，所述二极管D1的阴极连接电压源VDD、电阻R4一端，所述电阻R4另一端连接所述三极管T1的发射极。4.根据权利要求3所述的一种门电路阈值电压的数显电路装置，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱颖，朱芳，
申请(专利权)人：无锡科技职业学院，
类型：新型
国别省市：江苏,32