三极管输入输出特性曲线的测试

晶体管的输入输出特性曲线详解届别系别专业班级姓名指导老师二零一二年十月晶体管的输入输出特性曲线详解学生姓名：指导老师：摘要：晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。

根据晶体管的结构进行分类，晶体管可以分为：NPN型晶体管和PNP 型晶体管。

依据晶体管两个PN结的偏置情况，晶体管的工作状态有放大、饱和、截止和倒置四种。

晶体管的性能可以有三个电极之间的电压和电流关系来反映，通常称为伏安特性。

生产厂家还给出了各种管子型号的参数也能表示晶体管的性能。

利用晶体管制成的放大电路的可以是把微弱的信号放大到负载所需的数值晶体管是一种半导体器件，放大器或电控开关常用。

晶体管是规范操作电脑，手机，和所有其他现代电子电路的基本构建块。

由于其响应速度快，准确性，晶体管可用于各种各样的数字和模拟功能，包括放大，开关，稳压，信号调制和振荡器。

晶体管可独立包装或在一个非常小的的区域，可容纳一亿或更多的晶体管集成电路的一部分。

关键字：晶体管、输入输出曲线、放大电路的静态分析和动态分析。

【Keywords】The transistor, the input/output curve, amplifying circuit static analysis and dynamic analysis.一、晶体管的基本结构晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。

三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把正块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种，如图1-1(a)、(b)所示。

从三个区引出相应的电极，发射极，基极，集电极，各用“E”（或“e”）、“B”(或“b”)、“C”(或“c”)表示。

发射区和基区之间的PN结叫发射结，集电区和基区之间的PN结叫集电极。

基区很薄，而发射区较厚，杂质浓度大，PNP型三极管发射区"发射"的是空穴，其移动方向与电流方向一致，故发射极箭头向里;NPN型三极管发射区"发射"的是自由电子，其移动方向与电流方向相反，故发射极箭头向外。

晶体管的输入输出特性曲线详解届别系别专业班级姓名指导老师二零一二年十月晶体管的输入输出特性曲线详解学生姓名：指导老师：摘要：晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。

根据晶体管的结构进行分类，晶体管可以分为：NPN型晶体管和PNP 型晶体管。

依据晶体管两个PN结的偏置情况，晶体管的工作状态有放大、饱和、截止和倒置四种。

晶体管的性能可以有三个电极之间的电压和电流关系来反映，通常称为伏安特性。

生产厂家还给出了各种管子型号的参数也能表示晶体管的性能。

利用晶体管制成的放大电路的可以是把微弱的信号放大到负载所需的数值晶体管是一种半导体器件，放大器或电控开关常用。

晶体管是规范操作电脑，手机，和所有其他现代电子电路的基本构建块。

由于其响应速度快，准确性，晶体管可用于各种各样的数字和模拟功能，包括放大，开关，稳压，信号调制和振荡器。

晶体管可独立包装或在一个非常小的的区域，可容纳一亿或更多的晶体管集成电路的一部分。

关键字：晶体管、输入输出曲线、放大电路的静态分析和动态分析。

【Keywords】The transistor, the input/output curve, amplifying circuit static analysis and dynamic analysis.一、晶体管的基本结构晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。

三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把正块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种，如图1-1(a)、(b)所示。

从三个区引出相应的电极，发射极，基极，集电极，各用“E”（或“e”）、“B”(或“b”)、“C”(或“c”)表示。

发射区和基区之间的PN结叫发射结，集电区和基区之间的PN结叫集电极。

基区很薄，而发射区较厚，杂质浓度大，PNP型三极管发射区"发射"的是空穴，其移动方向与电流方向一致，故发射极箭头向里;NPN型三极管发射区"发射"的是自由电子，其移动方向与电流方向相反，故发射极箭头向外。

实验二三极管输出特性曲线的测试（预习报告）
班级：姓名：学号：成绩：
1.三极管的输入特性曲线描述：
i B
u BE
2.三极管的输出特性曲线的描述：
i C
u CE
3.利用“仿真实验一”所学的知识，简述三极管伏安特性曲线的测试方法。

（可以用文字或电路来表述）
4.三极管的应用——三极管开关(自己从网上查阅资料)：
请使用NPN性三极管为发光二极管设计一个三极管开关电路，已知发光二极管的正向电压
V F =1.83V、工作电流I
V
=20mA，三极管开关电路的V
CC
=5V。

控制三极管开关闭合的电压V
IN
=5V。

.
实验二三极管输出特性曲线的测试（实验过程报告）
班级：姓名：学号：成绩：
一、实验电路（实验过程中请及时保存电路及报告至E盘，以免跳电或电脑死机，影响实验成绩）仿真电路：注意修改电源的名称和参数、二极管的名称和参数、节点的名称
二、三极管输出特性曲线仿真：
1. 选用仿真分析方法：
2. 所选用的方法参数设置（截取屏幕中参数设置对话框，截屏方法：选定要截取的对话框，然后同时按下Alt按键和PrtScn打印屏幕按键）：
3. 所选用的方法输出变量设置（截取屏幕中参数设置对话框）：
4.仿真结果1（复制图形）：
5.仿真结果修正
（1）方法：
（2）所选用的方法参数设置（截取屏幕中参数设置对话框）：
（3）三极管输出特性曲线（复制图形）：
6. 根据输出特性曲线的相关数值，计算三极管的电流放大倍数
三、利用虚拟仪器测试三极管的V-I特性
1.所选用的仪器：
2.实验电路
3.参数设置
4.伏安特性曲线。

建立“学号+姓名”文件夹把仿真的实验分别建立文件夹，仿真的电路和结果放在对应的实验文件夹里面,统一发给学委。

实验2 IV分析仪测试二极管、三极管、MOS管的输入输出特性曲线一、实验目的1、学习Multisim12.0软件的基本使用方法。

学习元器件的选取、放置、电路连接、电路中各元件参数和标号的修改方法。

2、学会使用Multisim12.0中IV分析仪来测试二极管、NPN管、PNP管、NMOS管和PMOS 管的输入输出特性曲线。

二、实验内容1.用仿真软件仿真晶体管输出特性曲线和晶体管输入特性曲线。

测量放大倍数、阈值电压和三个区域的判断等（适当分析）。

二极管、NPN管、PNP管、NMOS管和PMOS管的型号可自由选定。

图1 二极管IV测试图2 IV法测试、NPN管、PNP管、NMOS管和PMOS管电路图三、实验原理下面仍以常见的NPN 三极管共发射极电路来说明半导体三极管的输入特性曲线和输出特性曲线。

测绘半导体三极管特性曲线的电路如图1-1 所示。

图中的电源EC用来供给发射结正向偏庄，而电源EC 则用来供给集电结反向偏压。

EB 和EC 都是可以调整的，以便可以得到从零到所需值的不同电压。

1.输入特性曲线当半导体三极管的集电极与发射极之间的电压VCE 为某一固定值时，基极电压VBE 与基极电流IB 间的关系曲线称为半导体三极管的特性曲线，即)(BE B U f I =常数=CB U如果将V CE 固定在不同电压值条件下.然后在调节EB 的同时测量不同IB 值对应的UBE 值，便可绘出半导体三极管的输入特性曲线。

图1-2 所示为3DG4管子的输入特性曲线。

从输入特性曲线上可以看出，UCE 越大，曲线越往右移，而实际上，当UCE > 1V 后，输入特性曲线彼此靠得很近，因此一般只作一条UCE > I V 的输入特性曲线，就可以代替不同UCE 的输入特性曲线。

图1-1 三极管特性曲线的电路 图1-2 3DG4管子的输入特性曲线2. 输出特性曲线当半导体三极管的基极电流I B 为某一固定值时，集电极电压U CE 与集电极电流I C 之间的关系曲线，称为半导体三极管的输出特性曲线，即)(CE c U f I =常数=B I对应I B 取不同定值时，改变U CE 并测量对应的I C ， 则可得到半导体三极管的输出特性曲线组。

实验报告课程名称： 电路与电子实验Ⅱ 指导老师： yyy 成绩：__________________ 实验名称： 三极管特性曲线测量 实验类型： 模电 同组学生姓名： 一、实验目的 二、实验原理 三、实验接线图 四、实验设备 五、实验步骤 六、实验数据记录 七、实验数据分析 八、实验结果或结论一、实验目的1.理解二极管的单向导通性2.理解三极管直流偏置电路的结构和工作原理3.理解三极管的输入、输出伏安特性4.学习三极管伏安特性的手工测试方法5.了解二极管、三极管特性的自动测量6.通过整流电路的实验，加深理解二极管单向导电特性,学习二极管在整流电路中的工作特性二、实验内容1．测量二极管的伏安特性 2. 测量三极管的输入伏安特性 3．测量三极管的输出伏安特性 4. 二极管三极管特性的自动化测量5.全波整流电路，输出分别接电阻、电容以及电阻电容并联时，测量输入输出；验证滤波效果。

三、实验原理1. 二极管伏安特性：(1) 单向导电性（2）伏安特性受温度影响 二极管重要参数：(1) 最大整流电流IF(2)反向击穿电压V(BR) (2) 反向电流IR二极管PN 结特性决定了二极管的单向导电性 2. 三极管伏安特性：E 、B 、C---发射极，基极，集电极● 共射极输入特性：()|CE B BE v C i f v == ● 共射极输出特性: ()|B C CE i C i f v ==饱和区、放大区、截止区A.输入特性曲线输入特性曲线是指在三极管共射极连接的情况下，当集电极与发射极之间的电压CE v 维持固定值时，基极、发射极之间的电压BE v 和基极电流B i 之间的关系曲线。

当CE v =0V 时，类似于发射结的正向伏安特性曲线。

随着CE v 增大，特性曲线右移。

B.输出特性曲线输出特性曲线是指在三极管共射极连接的情况下，当三极管的基极电流B i 维持固定值时，集电极、发射极之间的电压CE v 和集电极电流C i 之间的关系曲线。

实验目的•测试三极管的输入和输出特性并绘制特性曲线小灯泡的伏安特性测试电路图集电极基极b发射极思考探究...1.R1和R2有什么作用2.电流表电压表如何选取？uAv mA实验电路图Kmv实验器材1.万用表2.直流稳压电源 6.直流微安表7.直流毫安表5.直流毫伏表 3.滑动变阻器4.电阻箱v BE i B o 实验方法：控制变量法，描点法v CEi c o 以输出口电压v CE 为参变量，反映i B 和v BE 的函数关系()|CE B BE v Ci f v ==以输入口电压v BE 为参变量，反映i C 和v CE 的函数关系()B C CE Ii f v ==常数实验总结v BEi Bv ON v BE I I B2V CE =0V V CE =3V V CE =1V 1.共射输入特性曲线门坎电压当Vbe 一定时，随着Vce 的增大，Ib 减小2. 输出特性I B 20μA 40μA 60μA 80μA 100μA I C (mA )U CE (V)9O 放大区解惑：晶体管放大的过程，实际上是指小信号控制大信号的过程。

而不是小信号独自生成大信号的过程。

所被控制放大信号的能量是由电源提供的。

而且晶体管本身也有能量的损耗。

（1）三极管具有电流放大能力，通过一定的电路还可形成电压放大能力。

换言之，三极管具有功率放大能力，这是否违背能量守恒定律？为什么？（2）测量输出特性的实验中，为什么当Uce接近零时，ib会有明显变化？（3）麦克风，音响，那么他们的放大功能对应输出曲线上的哪一区域？？？。