KC03121105-h03-测试三极管共射输入特性曲线

精品好资料——————学习推荐目录一、三极管特性曲线分析 (1)1.1三极管结构 (1)1.2 三极管输入特性曲线 (2)1.3 三极管输出特性曲线 (2)二、三极管应用举例 (3)2.1 三极管在放大状态下的应用 (3)2.2 三极管在开关状态下的应用 (3)三、线性电路和非线性电路 (4)3.1线性电路理论 (4)3.2 非线性电路理论 (5)3.3 线性电路的分析应用举例 (6)3.4 非线性电路的分析应用举例 (7)四、数字电路和模拟电路 (8)4.1 数字电路 (8)4.2 模拟电路 (8)4.3数字电路和模拟电路区别与联系 (9)五、总结与体会 (9)六、参考文献 (10)三极管输入输出曲线分析——谈线性电路与非线性电路摘要：三极管是电路分析中非常重要的一个元器件。

本文主要分析了三极管输入输出特性曲线，介绍了线性电路和非线性电路的理论在分析工具的不同之处。

同时，线性电路和非线性电路在分析电路时各有着不同的用处。

最后，介绍了数字电路及模拟电路区别与联系。

关键词：三极管；数字电子技术；模拟电子技术一、三极管特性曲线分析1.1三极管结构双极结型三极管是由两个PN结背靠背构成。

三极管按结构不同一般可分为PNP和NPN 两种。

图1-1 三极管示意图及符号PNP型三极管和NPN型三极管具有几乎等同的电流放大特性，以下讨论主要介绍NPN 型三极管工作原理。

NPN型三极管其两边各位一块N型半导体，中间为一块很薄的P型半导体。

这三个区域分别为发射区、集电区和基区，从三极管的三个区各引出一个电极，相应的称为发射极（E）、集电极（C）和基极（B）。

虽然发射区和集电区都是N型半导体，但是发射区的掺杂浓度比集电区的掺杂浓度要高得多。

另外在几何尺寸上，集电区的面积比发射区的面积要大。

由此可见，发射区和集电区是不对称的。

双极型三极管有三个电极：发射极（E）、集电极（C）、基极（B），其中两个可以作为输入，两个可以作为输出，这样就有一个电极是公共电极。

晶体三极管的输入、输出特性曲线三极管的特性曲线是指三极管各极上的电压和电流之间的关系曲线，是三极管内部性能的外部表现。

从使用三极管的角度来说，了解它的特性曲线是重要的。

由于三极管有两个PN结，因此它的特性曲线不像二极管那样简单。

最常用的有输入特性和输出特性曲线两种，在实际应用中，通常利用晶体管特性图示仪直接观察，也可用图1的电路开展测试逐点描绘。

（一）输入特性曲线输入特性是指，当三极管的集电极与发射极之间电压UCE保持为某一固定值时，加在三极管基极与发射极之间的电压UBE与基极电流IB之间的关系。

以3DG130C为例，按图1实验电路测试。

当UCE分别固定在O和1伏两种情况下，调整RPl测得的IB和UBE的值，列于表1。

它的输入特性曲线，如图2所示。

为了说明输入特性，图中画出两种曲线，表示UCE不同的两种情况。

但两条线不会同时存在。

图1晶体三极管输入、输出特性实验电路图2晶体三极管输入特性曲线表1三极管输入特性数据1.当UCE = O伏时，也就是将三极管的集电极与发射极短接，如图3所示，相当于正向接法的两个并联二极管。

图2中曲线A的形状跟二极管的正向伏安特性曲线非常相似，IB和UBE 也是非线性关系。

2.当UCE=I伏时，集电结反偏，产生集电极电流IC, 在一样的UBE条件下，基极电流IB就要减小。

（图2中a点降到b 点），因此曲线B相对曲线A右移一段距离。

可见，UCE 对IB有一定影响。

当UCE>1伏以后，IB与UCE几乎无关，其特性曲线和UCE = I优那条曲线非常接近，通常按UCE = I 伏的输出特性曲线分析。

图3 UCE=O时的等效电路图4 3AX52B的输入特性曲线图4是3AX52B错三极管的输入特性，注意横坐标是一UBE,这是指PNP型错管的基极电位低于发射极电位。

可见，错管和硅管它们的输入特性曲线都是非线性的，都有“死区”, 错管和硅管相比，错管在较小的UBE值下，就可使发射结正偏导通。

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。

物联网硬件基础2》教案
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2015年8月17日
教案
模块二晶体管及其电路
授课主要内容或板书设计
测试程序：
①按图 2.16 画仿真电路。

②在基极回路电路中串接1m （0.001 ）的电阻，该电阻的作用是取样（参见项目MNF1-2 ）。

对图 2.16 所示电路中的节点10 进行直流扫描，可间接得到三极管的输入特性。

③单击窗口中的Simulate → Analyses→DC Sweep 后弹出DC Sweep Analysis 对话框，设置节点
10 为输出节点，并设置合适的分析参数（Analysis Parameters，参见图 2.16 所示的扫描分析结果），最后单击该对话框中的“ Simulate ”可得扫描分析结果。

④图 2.16 所示为三极管2N2923 输入特性的扫描分析结果，其中横坐标表示三极管基极电压的变化，纵坐标表示1m 电阻上电压的变化，即三极管的基极电流的变化。

将纵坐标电压的变化转换为电流的变化（1nV 电压对应于 1 A 电流），即可得到三极管
2N2923 实际的输入特性。

⑤根据仿真结果，画出三极管共射输入特性曲线。

V2 0.75V Q1
2N2923
1V V1
R1
1mohm
教学方法设计和注意事项1、使用ppt 展示课程内容。

2、利用动画和图片，以增加学生的兴趣。

三极管的共射特性曲线三极管的特性曲线是描述三极管各个电极之间电压与电流关系的曲线，它们是三极管内部载流子运动规律在管子外部的表现。

三极管的特性曲线反映了管子的技术性能，是分析放大电路技术指标的重要依据。

三极管特性曲线可在晶体管图示仪上直观地显示出来，也可从手册上查到某一型号三极管的典型曲线。

三极管共发射极放大电路的特性曲线有输入特性曲线和输出特性曲线，下面以NPN型三极管为例，来讨论三极管共射电路的特性曲线。

1、输入特性曲线输入特性曲线是描述三极管在管压降UCE保持不变的前提下，基极电流iB和发射结压降uBE之间的函数关系，即（5-3）三极管的输入特性曲线如图5-6所示。

由图5-6可见NPN型三极管共射极输入持性曲线的特点是：BE虽己大于零，但i B几乎仍为零，只有当u BE的值大于开启电压后，i B的值与二极管一样随u BE的增加按指数规律增大。

硅晶体管的开启电压约为0.5V，发射结导通电压V on 约为0.6～0.7V；锗晶体管的开启电压约为0.2V，发射结导通电压约为0.2～0.3V。

CE=0V，U CE=0.5V和U CE=1V的情况。

当U CE=0V时，相当于集电极和发射极短路，即集电结和发射结并联，输入特性曲线和PN结的正向特性曲线相类似。

当U CE=1V，集电结已处在反向偏置，管子工作在放大区，集电极收集基区扩散过来的电子，使在相同u BE值的情况下，流向基极的电流i B减小，输入特性随着U CE的增大而右移。

当U CE>1V以后，输入特性几乎与U CE=1V时的特性曲线重合，这是因为Vcc＞lV后，集电极已将发射区发射过来的电子几乎全部收集走，对基区电子与空穴的复合影响不大，i B的改变也不明显。

CE必须大于l伏，所以，只要给出U CE=1V时的输入特性就可以了。

2、输出特性曲线输出特性曲线是描述三极管在输入电流i B保持不变的前提下，集电极电流i C和管压降u CE之间的函数关系，即（5-4）三极管的输出特性曲线如图5-7所示。

实验三三极管输入输出特性
一、实验内容Q2N2222) (三极管1. 仿真共射极连接时的输入、输出特性曲线注意点：等电路图中的参数用花括号括起，如下图中的1> {VCE}place?2> part? add library图中的后，添加PARAMETERS: special.olb
3> 双击PARAMETERS:出现property editor，选择New column, name 中写入相应的参数名，例如下图中的VCE，初始值VCE=0V，IB=10uA，IE=1mA
4> 仿真过程，需要先进行DC Sweep 设定，然后options中选择parametric sweep, 在sweep varaible栏中选择GLOBAL PARAMETER，在parameter name中将相应的参数名写入。

在sweep type栏中分别写入参数的变化，包括该参数的初始值、终值以及增量值。

PARAMETERS:Q1V3DC = {VCE}AC =V4DC = 5v Q2N2222TRAN =I AC =TRAN =000
PARAMETERS:Q1V1DC = 15v I AC =TRAN =I1Q2N2222{IB}000
2. 仿真共基极连接时的输出特性曲线PARAMETERS:Q1Q2N2222I V1DC = 10v I1AC =DC = {IE}TRAN =AC =TRAN =000。

三极管的特性曲线--深铭易购元器件商城三极管外部各极电压和电流的关系曲线，称之为三极管的性能曲线，别称伏安特性曲线。

它不但能体现三极管的产品品质与性能，还能用于定量地计算出三极管的一些叁数，是分析和设计三极管电路的重要依据。

针对三极管的不一样接口方式，拥有不一样的性能曲线。

运用最普遍的是共发射极集成运放，其主要检测电路如图Z0118所示，共发射极性能曲线能够用描点法画出，还可以由晶体管性能图示仪直接显示出来。

一、输入性能曲线在三极管共射极连接的状况下，当集电极与发射极相互间的电压UBE 保持不一样的定值时，UBE和IB相互间的一簇关系曲线，称之为共射极输入性能曲线，如图Z0119所示。

输入性能曲线的数学关系式为：IB＝f（UBE）| UBE = 常数 GS0120由图Z0119 可以看得出这簇曲线，有下边几个特点：（1）UBE = 0的一条曲线与二极管的正向性能差不多。

这意味着UCE = 0时，集电极与发射极发生故障，相等于2个二极管并联，这样IB与UCE 的关系就变成2个并联二极管的伏安性能。

（2）UCE由零开始慢慢变大时输入性能曲线右移，并且当UCE的数值增加到较大时（如UCE ＞1V），各曲线基本上重叠。

这由于UCE由零慢慢变大时，使集电结宽度慢慢扩大，基区总宽相对地缩减，使存储于基区的注入载流子的总数降低，复合降低，因此IB缩减。

如保持IB为定值，就需要增加UBE ，故使曲线右移。

当UCE 比较大时（如UCE ＞1V），集电结所加反向电压，已足可以注入基区的非平衡载流子绝大多数都拉向集电极去，以至UCE再增加，IB 也不再显著地降低，这样，就产生了各曲线基本上重叠的现像。

（3）和二极管相同，三极管也有1个门限电压Vγ，一般硅管约为0.5～0.6V，锗管约为0.1～0.2V。

二、输出特性曲线输出特性曲线如图Z0120所示。

测试电路如图Z0117。

输出特性曲线的数学关系式为：由图还可以看得出，输出特性曲线可分成3个区域：（1）截止区：指IB=0的那条性能曲线以下的区域。