实验一晶体二极管、晶体三极管的测试(S1)一、实验目的1、认识晶体二极管、晶体三极管；2、掌握用万用表对晶体二极管、晶体三极管进行简易测量的方法；3、学习用晶体管图示仪测量特性曲线的方法，加深对晶体二极管、晶体三极管特性曲线的理解。
二、实验器材500型万用表一台晶体管图示仪一台电子元件：晶体二极管、晶体三极管若干100Ｋ－－200Ｋ电阻若干三、实验原理1、万用表测量电阻的原理指针式万用表欧姆挡等效电路如图1－1所示。
图中，Ｅ为表内电源（一般基本档使用一节1.5Ｖ电池），ｒ为万用表等效内阻，Ｉ为被测回路中的实际电流。
由图可知，万用表“＋”端表笔（红色表笔）对应表内电源的负极，而“－”端表笔（黑色表笔）对应表内电源的正极。
万用表欧姆挡刻度尺的中央刻度值称为“中值电阻”，它也就是欧姆挡的等效电阻。
一般万用表都是以Ｒ×1Ｋ挡作为基本挡，这时表内电源采用1.5Ｖ电池。
为了测量更小的电阻，在基本挡的基础上增加电阻ｒ’（图1－2），这样，流经表头的电流值所表征的被测电阻值变小了，或者说欧姆档的中值电阻（等效内阻）变小了，能够输出的测量电流则变大了。
一般万用表Ｒ×100、Ｒ×10、Ｒ×1挡的中值电阻较之基本挡依次递减10倍。
为了测量更大的电阻，通常是提高电源电压Ｅ，同时增加ｒ值，更大的Ｅ能使万用表表针有足够的偏转。
一般万用表Ｒ×10Ｋ、Ｒ×100Ｋ挡中值电阻较基本挡依次递增10倍，Ｅ多采用9Ｖ或12Ｖ的电池。
2、用万用表对二极管作简易测量（1）判别二极管极性二极管内部是一个ＰＮ结，具有单向导电性，因此，以不同的方向接入万用表表笔之间时，测量回路的电流是不同的。
若黑表笔（电源正极）接二极管正（与Ｐ区相连），红表笔（电源负极）接二极管负极（与Ｎ区相连），这时回路电流较大，指示出的电阻值就较小（如图1－3所示）。
反之，回路电流较小，指示出的电阻值就较大。
（2）判别二极管好坏二极管具有单向导电性，所以，测量得到的正反向电阻值应该差别很大。
通常，正常的正向电阻值小于数ＫΩ，而反向电阻值则应该在200ＫΩ以上。
否则，二极管已损坏。
3、用万用表对三极管作简易测量用万用表也可以非常方便的判别三极管的极性和好坏。
（1）判别三极管的类型和好坏三极管内部的二个ＰＮ结如图1－4所示。
所以，当黑表笔接ｂ极，红表笔接在ｃ极和ｅ极时，对ＮＰＮ型管测得的电阻都很小，对ＰＮＰ型管则电阻都很大。
为此，我们可以事先任意假定一个电极作为ｂ极接黑表笔，红表笔依次接另外二个电极，如果测得的电阻值一大一小，则事先的假定不成立，重新假定一个电极。
如果测得的电阻值都很小，则这是一只ＮＰＮ型的管子。
如果测得的电阻值都很大，则是ＰＮＰ型的管子。
与黑表笔相连的电极即是即是ｂ极。
当然，这时我们还应该掉换表笔（红表笔接ｂ极），黑表笔依次接另外二个电极，测得的结果应该与前面（黑表笔接ｂ极时）测得的结果正好相反。
这样才能判定所测的管子是完好的。
（2）判别三极管的三个电极下面以ＮＰＮ型管为例来说明进一步判别ｃ极和ｅ极的方法。
确定了ｂ极后，再假定一个电极为ｃ极，黑表笔接这个假定的ｃ极，红表笔接（假定的）ｅ极，这时，回路电流为穿透电流，其值应该很小。
接下来在ｃ极与ｂ极之间加上一只100Ｋ――200Ｋ之间的电阻作为ｂ极的偏置电阻（如图1－5所示），如果假定的ｃ极正确的，三极管得到偏流后ｃ极电流应该迅速增大，电阻读数减小。
反之（假定不正确时），电流增加不明显，因为，三极管ｃ、ｅ极对调使用时不能满足三极管制造时的工艺要求（发射区掺杂浓度很高、基区掺杂浓度很低、基区宽度很窄、集电结面积较大等），放大能力很弱，这时，我们可以重新假定另一管脚为ｃ极重新测量。
我们还可依据接入偏置电阻后表针的偏转幅度粗略估计β值的大小，显然，表针偏转幅度越大,β值也越大。
应该指出：锗管的穿透电流较大，所以，使用Ｒ×100或Ｒ×10挡测量效果更好，而硅管则通常采用Ｒ×1Ｋ挡来测量。
（3）测量穿透电流以ＮＰＮ型管为例，万用表黑表笔接ｃ极，红表笔接ｅ极，ｂ极悬空，这时，表针有一个偏转百分数的读数K，则穿透电流ＩCBO为：ＩCBO＝EK / R O（ｍＡ）式中：Ｅ为万用表内电源电压，单位为Ｖ；R O为万用表中值电阻，单位为ＫΩ。
四、实验内容及步骤1、晶体二极管的测量按前面实验原理中介绍的方法用万用表测量表1－1中二极管的正反向电阻，对二极管的极性、好坏作出判断，记入表1－1中（二极管的管脚剪成一长一短，已便于标注极性）。
表1－1晶体二极管测量2、晶体三极管的测量按前面实验原理介绍的方法用万用表测量表1－2中的三极管，对三极管的类型、好坏和管脚作出判断，并测量穿透电流ＩCBO的大小，记入表1－2中（标注三极管的ｂ、ｃ、ｅ时，应使管脚朝向自己，即以底视图方式标注）。
3、用晶体管图示仪测量晶体二极管和晶体三极管的特性曲线（1）测量硅二极管的正向特性曲线；（2）测量三极管的输出特性曲线，由输出特性曲线求电流放大系数。
表1－2晶体三极管测量五、实验报告要求1、整理测试结果，对被测管作出判断。
2、绘出二极管、三极管的特性曲线，在曲线上标注出重要的电压、电流值。
3、对用万用表测量二极管、三极管的方法进行小结。
实验二 PSPICE 仿真软件的使用（一）（S2）一、实验目的1、了解电子EDA 技术的基本概念。
2、熟悉PSPICE 软件的实验方法。
二、实验仪器1、计算机（486以上IBMPC 机或兼容机，8M 以上内存，80M 以上硬盘）。
2、操作系统Windows95以上。
三、预习要求1、预习书末附录：《电路通用分析程序PSPICE 简介》，熟悉PSPICE 中的电路描述、PSPICE 的集成环境、PSPICE 中的有关规定和PSPICE 仿真的一般步骤。
2、了解电子EDA 技术的基本概念。
四、实验内容（一）设计电路图自行拟定一个单级放大电路，例如图2-1所示为最基本的共射放大器电路图。
1、放置元件（1）用鼠标单击“开始”按钮，再在“程序”项中打开Schematics 程序（单击Schematics ）则屏幕上出现Schematics 程序主窗口如图2-2所示。
（2）选择菜单中Draw|Get New Part 项或单击图标工具栏中“”图标，弹出如图2-3所示的元件浏览窗口Part Browser 。
图2-1单极共射极放大器图2-2（3）在Part Name 编辑框中输入元件名称。
此时，在Description 信息窗口中出现该元器件的描述信息，这里我们先输入BJT 名称Q2N2222。
（如果不知道元器件名称，可以单击Libraries ，打开库浏览器Library Browser,在Library 窗口中单击所需元件相应的库类型，移动Part 窗口中右侧滚动条，单击列表中的元器件，在Description 中查看描述信息，判断所选器件是否需要，若是，则单击OK 关闭LibraryBrowser ，此时，Part Browser 对话窗的Part Name编辑框中显示的即为选中的元器件。
（4）单击Place ，将鼠标箭头移出PartBrowser 窗口。
这时箭头处出现该元器件符号。
（5）移动箭头将元器件拖到合适的位置，若需要，可以用快捷键Ctrl ＋R 或Ctrl ＋F 旋转或翻转符号（也可用菜单项Edit|Rotate 或Edit|Flip 来完成）。
（6）单击鼠标左键，将元器件放置在页面上。
此时，BJT 出现在原理图页面上。
如果需要可继续单击左键，放置多个同类元器件，它们的标号自动排序。
（7）单击右键结束放置操作。
（8）用鼠标单击Part Name 编辑框，将焦点移回Part Name 编辑框中。
（9）重复（3）到（7）的步骤。
将其它元器件，如电阻（R ）、电容（C ）、电源（VDC ）、地（EGND ）和信号源（VSIN ）放置在页面上。
为突出输出端，我们在输出端放置了BUBBLE 符号（用于与其它电路连接的符号）。
（10）元器件放置完后，单击Close 关闭Part Browser 窗口。
还有另一种放置元器件的方法：如果知道所用元器件的名称可以不打开Part Browser 窗口，直接在“”中输入源器件名称并按Enter 键，将元器件调出，放置在页面上。
如果想删除不需要的元器件，可以用鼠标单击选中该元器件（元器件符号变成红色），然后选择菜单项Edit|Cut 就可以将元件删除（也可用键盘上的Delete 键删除）。
2、画电路连线（1）选择菜单Draw|Wire 或点击“”图标，此时鼠标箭头变成一只笔。
（2）将笔尖移到元件引脚端点击左键，再将笔尖移到要连接的另一元件引脚端单击左键，则完成一根连线的连接。
（3）重复第（2）步画完所有连线。
（4）单击右键，取消画线状态。
3、为放大电路重要节点加标号（1）双击Rc 到BJT 集电极间的连线，弹出Label 对话框（也可以通过选择菜单项Edit|Label 打开）。
（2）在编辑栏中填Vc ，然后单击OK 确认返回。
此时，在连线附近出现Vc 标号。
如果没有必要，这一步可以不做。
（二）编辑修改源器件标号和参数1、用鼠标点击要编辑修改的元件符号，符号变成红色表示被选中。
假设选中负载电阻图2-32、选择菜单项Edit|Attributes…或在元件符号上双击鼠标左键，弹出如图2-4所示的属性编辑对话框。
这里打开了电阻的属性对话框。
3、单击需要编辑的属性行（属性行前有*号的属性在此不能修改），在Name 和Value 编辑框中分别显示属性名称和该属性的值。
假设选中Value （大写字母表示属性名）属性行。
4、编辑修改V alue 编辑框中的值。
这里我们将1K 改为4K 。
5、单击Save Attr ，保存修改后的值。
这时可以看到Value ＝4K （如果在Value 和Name 编辑框中输入新的属性名和值，则可增加一条新的属性。
）6、重复（3）（4）（5），编辑修改其它属性值。
如，将负载电阻的PKGREF 的值改为RL 。
7、单击OK 按钮确认所作的修改，关闭属性编辑对话框。
这时，图中的负载电阻标号成为RL 、阻值等于4K 。
8、重复（1）到（7）步，将其它元器件标号和参数改为图2-1所示的值。
其中BUBBLE 符号定义的标号为Uo 。
（有源器件的参数（如ß等）不能在属性编辑对话框中修改），必须在模型对话框（Model Editor ）中修改。
）注意，信号源参数的设置稍微复杂些。
在信号源的属性编辑对话框中，可以看到属性较多，其中正弦信号的幅值V AMPL 、频率FREQ 和失调电压VOFF （也是正弦信号的直流基准电压）必须设定确定的值。
为了进行交流分析还需设定交流幅值AC 。
![[工学]16K版模电实验讲义16K版](https://img.taocdn.com/s1/m/54d7610eba0d4a7303763a34.png)
