[整理]实验二_晶体三极管特性分析和静态工作点设置_04013110[1]

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[整理]实验二_晶体三极管特性分析和静态工作点设置_04013110[1] 实验二晶体三极管特性分析和静态工作点设置 04013110 万晓宁实验目的: 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方法 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.通过软件仿真，了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V,0.7,,120BE(on) 流和电压，填入表 2-1计算栏。图2-1 实验内容: 一、仿真试验 1.在Multisim中搭建图2-2所示电路，利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 按照实验内容要求设置对应参数，V2为参变量，扫描种类为List，Value list值为0，0.3，10;V1为主变量，起始值为400mV，终止值为1V，步进值为30mV;扫描方式为嵌套扫描;输出值为IB。双极型晶体管2N3904的输入特性曲线族 2.采用图2-2所示电路，利用器件扫描方式仿真双极型晶体管2N3904的输出特性曲线按照实验内容要求设置对应参数，V1为参变量，扫描种类为List，Value list值为0.8、0.85、0.9、0.95、1;V2为主变量，起始值为400mV，终止值为4V，步进值为40mV;扫描方式为嵌套扫描;输出值为IC。双极型晶体管2N3904的输出特性曲线族 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 ,(,I/I)CB 双极型晶体管与的关系曲线 V,BE V,思考:阐述与的关系，说明直流工作点设置时的注意事项 BE 在双极型晶体管的截止区内(<0.7V)，随的增大而近似线性增大;在双极型晶VV,BEBE 体管的放大区内(>0.7V)，当比较接近0.7V时值近似不变，当继续增大时VVV,,BEBEBE随的增大而减小。 VBE 在进行直流工作点的设置时，既要保持>，确保双极型晶体管工作在放大区内，VVBE(on)BE 又要控制在一个合适的范围内，防止因过大而导致值与理论值出现较大偏差。VV,BEBE 4.采用图2-3所示电路，利用温度扫描方式仿真双极型晶体管与温度关系, 图2-3 ,(,I/I)扫描类型设置为线性，起始值为-40，终止值为125，步进值设定为2，输出值为CB 双极型晶体管,与温度关系曲线 5.在图2-2所示电路中，设置V1=0.7V，交流分析幅度为1V，利用交流仿真方式仿真双极型晶体管 fT 设定起始频率为1，终止频率为60，扫描类型为10倍频程，垂直刻度为分贝，输出值为 ,(,I/I)CB 双极型晶体管的与关系曲线 f,T 6.根据图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，并将结果填入表2-1中计算值仿真值实测值 3.47 3.63877 NULL 基极电流 I(,A)B 0.416 0.43935532 0.44 集电极电流 I(mA)C 集电极电压(V) 3.04 2.93552 2.932 发射极电压(V) 0.92 0.9743568 1.024 工作区域放大区放大区放大区表2-1 晶体三极管2N3904静态工作点() R,20k,B2 k,7.将图2-1中的改为2，重新进行直流工作点仿真，完成表2-2，体会偏置设置对三RB2 极管工作状态的影响仿真值 3.77223E-06 基极电流 I(,A)B 8.312284E-08 I(mA)集电极电流 C 集电极电压(V) 5.00000 发射极电压(V) 1.9116915E-07 工作区域截止区 R,2k,表2-2晶体三极管2N3904静态工作点() B2 k,R8.将图2-1中的改为80重新进行直流工作点仿真，完成表2-3，体会偏置设置对三极B2 管工作状态的影响仿真值 39.36761 基极电流 I(,A)B 0.69909392 集电极电流 I(mA)C 集电极电压(V) 1.71434 发射极电压(V) 1.62457 工作区域饱和区表2-3晶体三极管2N3904静态工作点() R,80k,B2 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 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，在选择的通道中直接读出各节点电压 3.数据记录将测得的电流、电压数据填入表2-1，完成计算值、仿真值和测试值的对比实验思考: 将图2-1所示电路中的NPN 2N3904改为PNP 2N3906，2N3906的，V。V,0.7,,230BE(on) 重复以上步骤，计算仿真和测试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VCC值由5V改为-5V 对上图电路进行直流工作点分析计算值仿真值实测值 1.86 2.24136 NULL 基极电流 I(,A)B 0.428 0.43172677 0.447 集电极电流 I(mA)C 集电极电压(V) -2.99 -2.97163 -2.897 发射极电压(V) -0.945 -0.95438019 -0.963 工作区域放大区放大区放大区表2-4 晶体三极管2N3906静态工作点

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