虚拟仪器是计算机技术、应用软件和模块化硬件相结合而建立的功能强大而又灵活多变的基于计算机的测试、测量与控制系统,近年来发展迅速,也得到了越来越广泛的应用。而USB总线作为一种新兴的计算机外设总线标准,由于易用、支持热插拔、总线供电、传输速率高等特点,已经在虚拟仪器当中得到采纳与普及。本文介绍了一种实现晶体管特性曲线测量的虚拟测试仪器的设计和制作方案,其可用来取代目前在实验室中使用的老式的晶体管特性图示仪。在分析传统XJ4810型晶体管特性图示仪的电路结构和功能实现的基础上,结合虚拟仪器的基本特点,确立了整个系统构成。首先是数据采集卡的制作,包括由AD420、DAC702数模转换芯片构成的模拟输出通道,由AD7701、AD8200构成的模拟输入通道;然后比较几种不同的USB接口芯片,选择带USB接口的AN2131微处理器实现数据采集的控制和USB传输功能;之后是USB设备驱动程序的开发和基于LabVIEW的虚拟仪器应用程序的设计。并重点分析了常用的LabVIEW开发环境下驱动自制数据采集卡的三种方式:直接访问寄存器方式;调用C语言源代码方式;调用动态连接库函数的方式。提出了利用VISA(Visual Instrument Software Architecture)来直接驱动USB RAW设备,简化驱动程序和虚拟仪器软件的开发难度,提高仪器在多种操作平台上的通用性。最后介绍了单片机固件程序的编写。实践表明,所设计的虚拟晶体管特性图示仪可以正常运行,其每秒采样速率为500个点,总体误差在2%以下。