实验二晶体三极管特性分析和静态工作点设置

发布 2019-06-20 10:56:00 阅读 8390

实验目的:

1.熟悉**软件multisim的使用,掌握基于软件的电路设计和**分析方法。

2.熟悉**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方法。

3.熟悉pocketlab硬件实验平台,掌握基本功能的使用方法。

4.通过软件**,了解晶体三极管输入特性和输出特性。

5.通过软件**和硬件实验验证,掌握晶体三极管静态工作点分析和设计方法。

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:1、**试验。

1. 在multisim中搭建图2-2所示电路,利用器件扫描方式**双极型晶体管2n3904的输入特性曲线。

图2-2设置其扫描参数为v2,扫描种类为list并设定扫描值为.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、终止值和步进值。

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,利用器件扫描方式**双极型晶体管2n3904的输出特性曲线。

设置其扫描参数为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、终止值和步进值。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的情况下,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等于以及小于0.7v时,三极管仍处于截至状态。

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对应的电压随v1的增加越来越大。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,终止值为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:请阐述与的关系,说明直流工作点设置时的注意事项。

答:先随的增大而增大,而后在到达约0.7v时,又随的增大而减小。

在设置直流工作点时,应尽量使三极管工作在放大区,即大于0.7v时。同时为了更好地观测试验结果应使的值尽量大。

4.采用图2-3所示电路,利用温度扫描方式**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,设置v1=0.7v,交流分析幅度为1v,利用交流**方式**双极型晶体管。

**曲线如下:

如图所示,ft约为3m,在频率小于这个值得时候,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**,并将结果填入表2-1中。

**结果如下:

表2-17.将图2-1中的改为2,重新进行直流工作点**,完成表2-2,体会偏置设置对三极管工作状态的影响。

**结果如下:

表2-28.将图2-1中的改为80,重新进行直流工作点**,完成表2-3,体会偏置设置对三极管工作状态的影响。

**结果如下:

表2-32、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。

实验步骤: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,完成计算值、**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、**值和实测值相差不大,结果准确。

实验思考:将图2-1所示电路中的npn 2n3904改为pnp 2n3906,2n3906的, v。

重复以上步骤,计算**和测试qb的各极电流和集电极电压。完成表2-4。

提示:根据pnp和npn管不同的偏压方法,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:

**结果如下:

测量结果如下:

表2-4

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