实验二-晶体三极管特性分析和静态工作点设置.doc

实验二 晶体三极管特性分析和静态工作点设立实验目的:1. 熟悉仿真软件Ｍuｌtisim的使用,掌握基于软件的电路设计和仿真分析措施2. 熟悉仿真软件Muｌtisim的直流工作点分析、交流分析、温度扫描和参数扫描分析措施3. 熟悉ＰocketＬab硬件实验平台，掌握基本功能的使用措施4. 通过软件仿真，理解晶体三极管输入特性和输出特性5. 通过软件仿真和硬件实验验证，掌握晶体三极管静态工作点分析和设计措施实验预习:图2-1所示电路中,双极型晶体管2Ｎ3９04的，Ｖ计算三机关各极电流和电压,填入表2-１计算栏图2－1解：=2.9３67Ｖ实验内容:一、 仿真实验1. 在Multｉｓim中搭建图2-2所示电路,运用器件扫描方式仿真双极型晶体管2N３904的输入特性曲线图2-2设立其扫描参数为V２，扫描种类为List并设定扫描值为0、0.3Ｖ和10V再设定扫描主变量参数V１,扫描种类为Ｌiner，设定好其实质、终结值和步进值然后设定输出变量为IB,进行扫描就得到了输入特性曲线族输入特性曲线族如下：分析：1）.从图中可以看出在放大区，V2越大，在同一输入电压Ｖ1处，输入电流越大V２不变时，输入电流随输入电压的增大而增大。

２).三极管有一定的导通电压，其值在0.7V附近2.采用图2-2所示电路，运用器件扫描方式仿真双极型晶体管2N3904的输出特性曲线设立其扫描参数为V1，扫描种类为List并设定扫描值为0.7Ｖ、0．9V、1V和1０V再设定扫描主变量参数V2，扫描种类为Linｅｒ，设定好其实质、终结值和步进值然后设定输出变量为IC,进行扫描就得到了输入特性曲线族输出曲线族如下:分析：1） 同一V1的状况下，输出电流随V2的增大而增大同一V2，Ｖ1越大,输出电流越大2） 当V２等于以及不不小于0.7V时,三极管仍处在截至状态3） 输出电流增大到一定的数值后电流就不再变化电流不再变化那点所相应的电压随V１的增长越来越大之前的曲线近似线性3.采用图2－2所示电路，选择直流扫描方式，扫描电源为V１,起始值为0.5,终结值为０．9，步进值设定为0.05，输出值为双极型晶体管与的关系曲线如下:思考:请论述与的关系,阐明直流工作点设立时的注意事项答：先随的增大而增大,而后在达到约０.7V时，又随的增大而减小在设立直流工作点时，应尽量使三极管工作在放大区,即不小于0．7Ｖ时同步为了更好地观测实验成果应使的值尽量大4.采用图2-３所示电路,运用温度扫描方式仿真双极型晶体管与温度关系。

图２-３与温度关系图如下：分析：从图中看来，与温度具有线性关系，随温度的增大而增大5. 在图2－2所示电路中,设立V1=0.7V,交流分析幅度为１V,运用交流仿真方式仿真双极型晶体管仿真曲线如下:如图所示,ｆT约为3M,在频率不不小于这个值得时候，的值不变，后来逐渐减小６.跟据图2－1所示电路,在Multisｉm中搭建晶体三极管2Ｎ3９04得直流偏置电路,选择列出静态工作点各节点电压和各支路电流,进行直流工作点仿真,并将成果填入表2-1中仿真成果如下：表2-1计算值仿真值实测值基极电流3．6623.63９ＮＵLL集电极电流０.4390.4３90.4４集电极电压（Ｖ)２.93672.9３5522.９1发射极电压(Ｖ)０.96670.974０.9９工作区域放大区放大区放大区7.将图２-１中的改为2,重新进行直流工作点仿真,完毕表2－2，体会偏置设立对三极管工作状态的影响仿真成果如下：表2－2仿真值基极电流3.７７223E-０６集电极电流8.３12284Ｅ-08集电极电压(Ｖ）5.0０000发射极电压(Ｖ)1.9116915E-０7工作区域截止区8.将图2－1中的改为80，重新进行直流工作点仿真，完毕表2-３,体会偏置设立对三极管工作状态的影响。

仿真成果如下:表2-3仿真值基极电流39.3676集电极电流0．699１集电极电压(V)1.７１４3发射极电压(Ｖ）１．6246工作区域饱和区二、 硬件实验本实验采用PoｃkeｔLａb实验平台提供的直流+5V电源和直流电压表测量工具实验环节:1. 电路连接根据图２－１在面包板上搭试电路,并将PｏcketLab的直流输出端＋5V和GND与电路的电源、地节点连接2. 节点电压测量将PｏcketLａb的一路输入端接到电路中的待测点，在直流电压表界面相应的通道中直接读出各节点电压3. 将测得的电流、电压数据填入表2-１，完毕计算值、仿真值和测试值的对比比较表2-1中三种途径得到的值可以看出其计算值、仿真值和实测值相差不大,成果精确实验思考：将图2－１所示电路中的NPＮ ２N3904改为PNP 2Ｎ３90６，2N3９0６的,V反复以上环节，计算仿真和测试QB的各极电流和集电极电压完毕表2-4提示:根据ＰＮP和NPN管不同的偏压措施，可尽量保持所有元件和连接方式不变,仅采用-５Ｖ电源实现PNＰ管偏置在Muｌtisiｍ中建立下图所示电路，将图２－1中的NPN 2N39０4改为PNＰ ２N3９０６,电压的值由５Ｖ改为-5Ｖ电路图如下：仿真成果如下:测量成果如下：表2-4 计算值仿真值实测值基极电流1．862．24136ＮＵLL集电极电流０．42８0.431726７7０.４53集电极电压(V)-2.９9-2.971６3-２．8７发射极电压(V）-0．9４5-0.9543８０19-0.９３工作区域放大区放大区放大区。