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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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

2、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,Valuelist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,Valuelist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

3、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2.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思考:阐述与的关系,说明直流工作点设置时的注意事项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,当继续增大时随的增大而减小。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,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。2.采用图2-3所示电路,利用

4、温度扫描方式仿真双极型晶体管与温度关系图2-3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,输出值为双极型晶体管与温度关系曲线2.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,输出值为双极型晶体管的与关系曲线2.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基极电流3.473.63877NULL集电极电流0.41

5、60.439355320.44集电极电压(V)3.042.935522.932发射极电压(V)0.920.97435681.024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()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,体会偏置设置对三极管工作状态的影响仿真值基极电流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工作区域截止区表2-2晶体三极管2N3904静态工作点()8.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管工作状态的影响

6、仿真值基极电流39.36761集电极电流0.69909392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()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

7、NPN2N3904改为PNP2N3906,2N3906的,V。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NPN2N3904改为PNP2N3906,电压的值由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基极电流1.862

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