晶体管输入输出特性曲线测试电路实验报告

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1、《电子电路与系统基础实验》第八次实验实验题目：晶体管输入输出特性曲线测试电路的设计班级：学号：姓名：日期：1/12《电子电路与系统基础实验》第八次实验一、实验目的1.了解测量双极型晶体管输出特性曲线的原理与方法2.熟悉脉冲波形的产生和波形变换的原理与方法3.熟悉各单元电路的设计方法二、实验电路图及其说明晶体管共发射极输出特性曲线如图所示，它是由函数ic=f(vCE)

2、iB=常数，表示的一簇曲线。它既反映了基极电流iB对集电极电流iC的控制作用，同时也反映出集电极和发射极之间的电压vCE对集电极电流iC的影响。如使示波器显示图那样的曲线，则应将集电极

3、电流iC取样，加至示波器的Y轴输入端，将电压vCE加至示波器的X轴输入端。若要显示iB为不同值时的一簇曲线，基极电流应为逐级增加的阶梯波形。通常晶体管的集电极电压是从零开始增加，达到某一数值后又回到零值的扫描波形，本次实验采用锯齿波。测量晶体管输出特性曲线的一种参考电路框图如图所示。矩形波震荡电路产生矩形脉冲输出电压vO1。该电路一方面经锯齿波形成电路变换成锯齿波vO2，作为晶体管集电极的扫描电压；另一方面经阶梯波形成电路，通过隔离电阻送至晶体管的基极，作为积极驱动电流iB，波形见图3的第三个图（波形不完整，没有下降）。电阻RC将集电极电流取样，经

4、电压变换电路转换成与电流iC成正比的对地电压VO3,加至示波器的Y轴输入端，则示波器的屏幕上便会显示出晶体管输出特性曲线。需要注意，锯齿波的周期与基极阶梯波每一级的时间要完全同步（用同一矩形脉冲2/12《电子电路与系统基础实验》第八次实验产生的锯齿波和阶梯波可以很好的满足这个条件）。阶梯波有多少级就会显示出多少条输出特性曲线。另外，每一整幅图形的显示频率不能太低，否则波形会闪烁。选作：晶体管特性曲线数目可调：主要设计指标和要求：1、矩形波电压（VO1）的频率f大于500Hz,误差为±10Hz，占空比为4%~6%，电压幅度峰峰值大约为20V。2、晶体

5、管基极阶梯波VO3的起始值为0，级数为10级，每极电压0.5V~1V。3、晶体管集电极扫描电压VO2的起始电压为0V，幅度大约为10V。三、预习理论计算：电路设计与仿真：1.矩形波电路：仿真图如下：3/12《电子电路与系统基础实验》第八次实验2.锯齿波产生电路：仿真图如下：波形如下：4/12《电子电路与系统基础实验》第八次实验3.阶梯波产生电路：仿真如下：5/12《电子电路与系统基础实验》第八次实验波形如下：4．电压电流转换电路：电压相减电路：6/12《电子电路与系统基础实验》第八次实验实验总体电路：7/12《电子电路与系统基础实验》第八次实验示波

6、器波形仿真结果：四、实验数据整理与分析1.三种波形：矩形波：锯齿波：8/12《电子电路与系统基础实验》第八次实验阶梯波：老师签字：9/12《电子电路与系统基础实验》第八次实验2.输入输出特性曲线：选作：5条：10条：10/12《电子电路与系统基础实验》第八次实验五、实验总结1.本次实验为模拟电路的综合设计实验，但是，虽然为综合性实验，其本质还是以分块设计的小电路为主，比如矩形波发生电路、锯齿波发生电路、阶梯波发生电路、电压变换电路等等。所谓的综合性是以实现各个分立电路的功能为基础的。比如：锯齿波和阶梯波都必须依赖于矩形脉冲波的输入，首先矩形脉冲波的

7、幅度和占空比必须符合要求，其次才能使其它电路满足要求。同时整个电路的完成又是靠各个分立电路的协调匹配来实现的。如果某个电路出现问题，势必会影响到其它电路和整个测试电路。2.虽然各个分立电路对整体电路起着至关重要的作用，但是即使每个分立电路独力工作正常，整个电路也未必会工作正常，因为这里面还涉及到电路间的匹配和连接，如果某个电路的允许输入阻抗和另一个电路的输出阻抗之间差异太大，则会严重影响分立电路的功能。比如本次实验中，阶梯波与晶体管的基极输入端之间的连接电阻，对晶体管的直流工作点调节起着至关重要的作用，如果该电阻阻值选取不当，则会造成很多影响（比如

8、输出特性曲线成为贴在一起的竖直一簇）。3.实验过程中，如何合理的安排面包板上电路布局和如何插线是非常值得注意的。可以充分利用导线的颜色来区分节点，比如：正向电源接红色导线、反向电源接黑色导线、接地端接白色导线、输出端接绿色导线等等。4.检查电路时要注意对电路原理的理解，否则电路排错将无从下手，此外，注意更换二极管，确保二极管输出波形正常。六、书后思考题解答（1）在图3.38所示电路中，被测晶体管发射结的压降不同对测量结果会不会产生影响？如果要求测量以发射结电压vBE为参变量的输出特性曲线，电路应如何修改？解：由于电压—电流转换电路可视为恒流源，恒流

9、输出，因此发射结的压降vBE不同不会影响基极电流IB，即对测量结果不会产生影响。如果要求测量以发射结电压vBE为参变量的输