东南大学模电实验二 晶体三极管特性分析和静态工作点设置教学内容Word文档下载推荐.docx
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解:
作直流分析:
极小,故可近似计算:
β≈120,I由BV×
R)V=R/(R+=5/3V
CCB2B2B1BI=0.439mA≈)/(R+R)?
I=(VV)(CBEEE2ONBE1=3.662uA
/βI=ICB0.967V=V?
VV=)(ONBEBER×
V?
IV==2.937V
CECCC
实验内容:
仿真实验一、
仿的输入特性曲线2-2所示电路,仿真双极型晶体管2N3904中搭建图1.在Multisim
描)选择扫,在弹出窗口中(如图2-3真设置:
Simulate→Analyses→Parametersweep…PointstoV2,这是两个参数扫描中的参变量;
在DeviceType为接在CE间的电源参数的三个值;
和10、ValuelistList(列表离散值),并在中给定00.3中选择扫描种类为sweep
按钮,弹出,Analysistosweep的在MoreOptions中选择Nestedsweep点击Editanalysis
更多精品文档.
如图2-4窗口,在DeviceType为接在BE间的电源V1,这是两个参数扫描中的主变量;
在
Pointstosweep中选择扫描种类为Linear(线性扫描),给定Start(起始值)、Stop(终止
值)和Incremen(t步进值);
在MoreOptions的Analysistosweep中选择DCOperatingPoint,
点击OK按钮。
返回到图2-3。
并在Output中选择IB作为输出,如图2-5,点击Simulation,
进行参数扫描,获得如图2-6所示的输入特性曲线族。
输入输出特性曲线仿真图2-2图
2-3图参数扫描窗口
图2-4参数扫描二级窗口更多精品文档.
2-5Output表格图
输入特性曲线族2-6图
2.依然采用图2-2所示电路,设定正确的仿真参数,仿真双极型晶体管2N3904的输出特
性曲线,并截图于2-7。
输出特性曲线族2-7图,在弹出窗口中选Simulate→Analyses→DCsweep…2-2所示电路,.依然采用图3;
在Increment(步进值)、0.5)Stop(0.9)和Start描择扫Source为V1,给定(中output
窗口,在该窗口中的变量选择栏和函数2-8按钮,弹出如图点击Addexpression…。
2-9V与关系,并截图于β表达式,仿真双极型晶体管β栏正确选择,获得选择BE
output图2-8设置更多精品文档.
关系与V图2-9βBE
关系,说明直流工作点设置时的注意事项。
:
请阐述β与V思考BE有最之间时,β700mV与800mβ随着V增大而增大,在V到达解:
首先有BEBE增大而减小;
直流工作点设置时,应该使三极管工作Vβ随着大值,之后则有BEV尽量大。
,且为了更好地观测实验结果,应该使=在放大区,即直流Vβ)(ONBEBE
,在弹出Temperaturesweep…采用图2-10所示电路,Simulate→Analyses→4.
窗口图Analysis;
在)125和Increment(步进值)、StartLinear2-11中选择,给定(-40)Stop(按钮,依然选中点击outputAddexpression…DCOperatingPointtosweep中选择;
。
β与温度关系,并截图于2-12表达式作为输出,仿真双极型晶体管择β
2-10图温度扫描电路更多精品文档.
温度扫描图2-11
2-12β与温度关系仿真图
与温度近似有线性关系,随温度增大而增大。
β分析:
5.在图2-2中,双击V1信号源,设定V1=0.7V,ACanalysismagnitude=1,Simulate→
Analyses→ACanalysis…,在图2-13的弹出窗口中,设置起始频率,终止频率,扫描
种类为Sweeptype=Decade和垂直显示的Scale,并设置output中设置为β,仿真双极型
晶体管f,并截图于2-14。
T
AC仿真图2-13
f仿真图2-14T
仿中搭建晶体三极管2N3904的直流偏置电路。
所示电路,在6.根据图2-1Multisim
2-15)选真设置:
Simulate→Analyses→DCOperatingPoint…,在弹出窗口中(如图,进行直流工作点分择需要列出的静态工作各节点电压和各支路电流,然后点击SimulationExporttoExcel中的图标析。
在弹出的直流工作点窗口中选取图2-16,可将输出结果转入更多精品文档.
到EXCEL中,并填入表2-1中的仿真栏。
选取直流工作点2-15图
保存直流工作2-16图静态工作点:
晶体三极管2N39042-1表点
)RB2=20k(Ω更多精品文档.
仿真值实测值计算值
3.639
3.662)I(μA基极电流NULL1B0.4640.439
0.439)集电极电流I(mAC2.822.93552
2.937)集电极电压(V0.9670.974357
1.05)发射极电压(V放大区放大区放大区工作区域
:
由于量程问题,基极电流无需实测。
注1电阻的方法得到实测电流。
2:
由于暂无法测试直流电流,请采用电压/注
。
体会偏置设置完成表2-2RB2改为2kΩ,重新进行直流工作点仿真,7.将图2-1中的对三极管工作状态的影响。
RB2=2kΩ)2-2:
晶体三极管2N3904静态工作点(表
仿真值3.77E-6
)(μA基极电流IB8.31E-8
)集电极电流I(mAC5V)集电极电压(1.91E-07
)发射极电压(V截至区工作区域
体会偏置设置完成表2-3ΩRB22-1中的改为80k,重新进行直流工作点仿真,8.将图对三极管工作状态的影响。
)Ω静态工作点(2-3表:
晶体三极管2N3904RB2=80k
仿真39.36761
基极电0.69909392
m集电极电1.71434
集电极电压1.62457
发射极电压饱和工作区17.7581
二、硬件实验电源和直流电压表测量工具。
POCKETLAB实验平台提供的直流+5V本实验采用
.电路连接1GND与的直流输出端POCKETLAB+5V和2-1首先根据图在面包板上搭试电路,并将
2-17左图的引脚说明。
E,C,极请参照B的电路的电源、地节点连接,其中2N3904
引脚图2N3904图2-17
2.节点电压测量
将POCKETLAB的一路输入端接到电路中的待测点。
在电脑中打开POCKETLAB的波形显示窗,在选择的通道中直接读出各节点电压。
如图2-18所示。
直流电压测试窗口图2-18
.数据记录4,完成计算值、仿真值和测试值的对比。
2-1将测得的电流、电压数据填入表
实验思考:
|V|=0.7V,。
2N3906的β≈230PNP2N3906将图2-1所示电路中的NPN2N3904改为BE(on)引2N39062-4。
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
2-19。
脚定义见图
管不同的偏压方法,可尽量保持所有电路元件和连接方式不变和NPN根据提示:
PNP
管偏置。
PNP仅采用-5V电源实现
2N3906图2-19引脚图更多精品文档.
2N3906静态工作点:
晶体三极管表2-4
2.24E-06
1.9091)I(μA基极电流NULLB
0.4320.4390.464)I集电极电流(mAC-2.82-2.937-2.97163
V)集电极电压(-0.95-0.95438
-0.967发射极电压(V)放大区放大区放大区工作区域注1:
注2:
由于暂无法测试直流电流,请采用电压/电阻的方法得到实测电流。
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