模电实验报告——半导体器件特性仿真

一、实验目的1. 理解并掌握基本模拟电路元件（电阻、电容、电感）的特性及其在电路中的作用。

2. 掌握模拟电路的测试方法，包括伏安特性曲线的测量、阻抗测量等。

3. 培养实验操作技能，提高分析问题、解决问题的能力。

二、实验原理1. 电阻元件：电阻元件是模拟电路中最基本的元件之一，其特性表现为对电流的阻碍作用。

电阻元件的伏安特性曲线为直线，其斜率即为电阻值。

2. 电容元件：电容元件的特性表现为储存电荷的能力。

电容元件的伏安特性曲线为非线性，其斜率与电容值和电压值有关。

3. 电感元件：电感元件的特性表现为储存磁场能量的能力。

电感元件的伏安特性曲线为非线性，其斜率与电感值和电流值有关。

4. 电路测试方法：伏安特性曲线的测量方法为在电路中施加一定的电压，测量通过电路的电流，然后绘制电压与电流的关系曲线。

阻抗测量方法为测量电路的电压和电流，然后根据欧姆定律计算电路的阻抗。

三、实验器材1. 电阻元件：R1、R2、R3（不同阻值）2. 电容元件：C1、C2、C3（不同容量）3. 电感元件：L1、L2、L3（不同电感值）4. 直流稳压电源5. 电压表6. 电流表7. 示波器8. 电路实验板四、实验步骤1. 测量电阻元件的伏安特性曲线（1）将电阻元件R1、R2、R3分别接入电路，测量通过电阻元件的电流和对应的电压值。

（2）根据测量的电压和电流值，绘制电阻元件的伏安特性曲线。

2. 测量电容元件的伏安特性曲线（1）将电容元件C1、C2、C3分别接入电路，测量通过电容元件的电流和对应的电压值。

（2）根据测量的电压和电流值，绘制电容元件的伏安特性曲线。

3. 测量电感元件的伏安特性曲线（1）将电感元件L1、L2、L3分别接入电路，测量通过电感元件的电流和对应的电压值。

（2）根据测量的电压和电流值，绘制电感元件的伏安特性曲线。

4. 测量电路阻抗（1）将待测电路接入电路实验板，测量电路的电压和电流值。

（2）根据测量的电压和电流值，计算电路的阻抗。

实验报告课程名称：___模拟电子技术基础实验_____实验名称：____半导体器件特性仿真____实验类型：__EDA___一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、 实验目的和要求1、了解PSPICE 软件常用菜单和命令的使用。

2、掌握PSPICE 电路图的输入和编辑。

3、学习PSPICE 分析设置、仿真、波形查看等方法。

4、学习半导体器件特性的仿真分析方法。

二、 实验内容和原理1、二极管伏安特性测试电路如图3.1.1所示，输入该电路图，设置合适的分析方式及参数，用PSpice 程序仿真分析二极管的伏安特性。

2、在直流分析中设置对温度的内嵌分析，仿真分析二极管在不同温度下的伏安特性。

3、将电源Vs 用VSIN 元件代替，并设置合适的元件参数，仿真分析二极管两端的输出波形。

4、三极管特性测试电路如图3.1.2所示，用PSpice 程序仿真分析三极管的输出特性，并估算电压放大倍数。

图3.1.1 二极管特性测试电路 图3.1.2 三极管特性测试电路三、 主要仪器设备装有PSpice 程序的PC 机四、 操作方法和实验步骤1、二极管特性的仿真分析受温度影响。

用PSpice仿真时，从元件库中选出相应元件，连线，设置分析参数。

二极管特性测试电路的直流扫描分析参数可设置为：扫描变量类型为电压源，扫描变量为Vs，扫描类型为线性扫描，初始值为-200V，终值为40V，增量为0.1V。

为了仿真分析二极管在不同温度下的伏安特性，还需设置直流扫描的内嵌分析（Nested Sweep）,内嵌分析参数可设置为：扫描变量类型为温度，扫描类型为列表扫描，扫描值为-10(℃)，0(℃)，30(℃)。

在Probe程序中可查看到二极管的伏安特性曲线，其横坐标应为二极管两端电压V（2）。

为了分析温度对二极管伏安特性的影响，可以改变X坐标轴和Y坐标轴的范围，得到二极管在不同温度下的正向伏安特性曲线。

模电的实验报告模电的实验报告模电这门课程，它是一门综合应用相关课程的知识和内容来解决书本上定理的课程以及锻炼学生们的动手操作能力。

下面是模电的实验报告，欢迎阅读!模电的实验报告1在本学期的模电实验中一共学习并实践了六个实验项目，分别是：①器件特性仿真；②共射电路仿真；③常用仪器与元件；④三极管共射级放大电路；⑤基本运算电路；⑥音频功率放大电路。

实验中，我学到了PISPICE等仿真软件的使用与应用，示波器、信号发生器、毫伏表等仪器的使用方法，也见到了理论课上学过的三极管、运放等元件的实际模样，结合不同的电路图进行了实验。

当学过的理论知识付诸实践的时候，对理论本身会有更具体的了解，各种实验方法也为日后更复杂的实验打下了良好的基础。

几次的实验让我发现，预习实验担当了不可或缺的作用，一旦对整个实验有了概括的了解，对理论也有了掌握，那实验做起来就会轻车熟路，而如果没有做好预习工作，对该次实验的内容没有进行详细的了解，就会在那里问东问西不知所措，以致效率较低，完成的时间较晚。

由于我个人对模电理论的不甚了解，所以在实验原理方面理解起来可能会比较吃力，但半学期下来发现理论知识并没有占过多的比例，而主要是实验方法与解决问题的方法。

比如实验前先要检查仪器和各元件(尤其如二极管等已损坏元件)是否损坏；各仪器的地线要注意接好；若稳压源的电流示数过大，证明电路存在问题，要及时切断电路以免元件的损坏，再调试电路；使用示波器前先检查仪器是否故障，一台有问题的示波器会给实验带来很多麻烦。

做音频放大实验时，焊接电路板是我新接触的一个实验项目，虽然第一次焊的不是很好，也出现了虚焊的情况，但技术都是在实践中成熟，相信下次会做的更好些。

而这种与实际相结合的`电路，在最后试听的环节中，也给我一种成就感，想来我们的实验并非只为证实理论，也可以在实际应用上小试身手。

对模电实验的建议：①老师在讲课过程中的实物演示部分，可以用幻灯片播放拍摄的操作短片，或是在大屏幕上放出实物照片进行讲解，因为用第一排的仪器或元件直接讲解的话看的不是很清楚。

半导体实验报告一、实验目的本次半导体实验旨在深入了解半导体材料的特性和相关器件的工作原理，通过实验操作和数据测量，掌握半导体物理性能的测试方法，以及分析和解决实验中遇到的问题。

二、实验原理（一）半导体的导电特性半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，其电导率会随着温度、杂质浓度等因素的变化而发生显著改变。

这是由于半导体中的载流子（电子和空穴）浓度受到这些因素的影响。

（二）PN 结的形成与特性当 P 型半导体和 N 型半导体接触时，会在接触面形成 PN 结。

PN 结具有单向导电性，即在正向偏置时导通，反向偏置时截止。

（三）半导体器件的工作原理以二极管为例，其核心就是 PN 结。

当二极管正向偏置时，电流容易通过；反向偏置时，只有极小的反向饱和电流。

三、实验设备与材料（一）实验设备1、半导体特性测试仪2、数字示波器3、电源4、恒温箱（二）实验材料1、硅二极管若干2、锗二极管若干3、不同掺杂浓度的半导体样品四、实验步骤（一）测量二极管的伏安特性1、将二极管接入测试电路，缓慢改变施加在二极管两端的电压，从正向 0V 开始，逐步增加到较大的正向电压，然后再从 0V 开始，逐步增加到较大的反向电压。

2、记录不同电压下通过二极管的电流值。

（二）研究温度对二极管特性的影响1、将二极管放入恒温箱，设置不同的温度（如 20℃、50℃、80℃等）。

2、在每个温度下，重复测量二极管的伏安特性。

（三）测量半导体样品的电阻随温度的变化1、用四探针法测量半导体样品在不同温度下的电阻值。

2、记录温度和对应的电阻值。

五、实验数据与结果（一）二极管伏安特性1、硅二极管正向特性：在较低的正向电压下，电流增长缓慢；当电压超过一定阈值后，电流迅速增加。

反向特性：反向电流很小，且随着反向电压的增加基本保持不变，直到达到反向击穿电压。

2、锗二极管正向特性：与硅二极管相比，正向导通电压较低。

反向特性：反向饱和电流较大。

（二）温度对二极管特性的影响随着温度升高，二极管的正向导通电压降低，反向饱和电流增大。

模电仿真实验报告
模电仿真实验报告
本次模电实验的目的是有效地利用仿真程序建立一个模型，以提高使用电路实验室中
常见电路的理解。

在实验中，利用PSpice16.6仿真软件实现了一个项目：根据设计要求
构建一个多通道放大器电路。

首先，根据实验项目的要求，设计一个放大器电路，其中包括给定的元件参数和功能，包括：特定的输入信号源、增益、增噪比、输出板载噪声等。

为此，设计了一个带有输入
增益的电路，并利用乘法器连接增益放大器，使其连接在输出和差分路径之间，以实现增
益放大作用；此外，设计中还包括一个椭圆滤波器，以保证电路的最佳数字误差和最小噪
声比。

然后，使用PSpice16.6对全部电路进行了仿真，通过对仿真波形、波形幅值、指标
值等评价结果，以及与理论计算结果和实际测量结果的对比，分析了所设计电路的功能系
数以及误差，并将结果作为最后的结论报告。

经过实验和分析，发现该电路的最大增益达到了2.73，输出失真度为0.1741%，增噪
比达到了100dB，输出板载噪声较低，说明电路的性能非常出色。

通过本次实验，在熟悉PSpice、仿真软件以及多通道放大器元件和线路的基础上，更加深入地掌握了射频放大器设计以及射频电路仿真分析技术，加深了对多通道放大器的理解，促进了同学们在模型、仿真环境上的工作，有助于提高学生的广泛技能。

最后，本次实验是一次有益的实践，使我们能够更深入、更全面地理解和掌握电路设
计的知识，从而更好地完成今后的工作任务。

现代半导体器件与仿真作业实验报告实验1：利用模型仿真电容性能1．实验目的：建立模型仿真电容性能，掌握电容。

2．实验要求：利用pspice建立模型仿真电容性能。

3. 实验步骤：Step1:打开pspice，建立新文档，输入代码，建立模型，设置VC1，VC2，TC1，TC2（电容的一阶二阶电压，温度系数）为0.001,0.002,0.005,0.015，以及电容倍乘系数为1.5。

Step2:保存文档文件为XXXXX.cir文件，并运行，模拟run。

Step3：打开图表，观察各个曲线，与预期结果进行对比分析。

（电流随时间变化）（电容两端电压随时间的变化）4.实验心得：通过对电容模型的模拟仿真，基本熟练掌握利用pspice建立电子元件并进行仿真观察其电路特性，对电容的电路特性也有了更为直观的了解。

实验2：自建电容模型并仿真电容性能1.实验目的：建立电容模型，仿真电容性能。

2.实验要求：建立电容模型并在pspice中仿真电容性能。

3.实验过程：Step1：输入代码：******CAPMODEL***********************.subckt differs 1 3Rin 1 0 1MEGE1 5 0 1 0 1Ctime 5 6 0.25NRtime 6 7 1KR2 6 0 1GE2 7 0 6 0 -1GEout 8 0 7 0 1R3 3 0 1GRout 8 3 1K.ends differs*****************.subckt cpip n1 n2 PARAMS:l=10u w=10u pt=27.param ere0=1.0996e-12 tox=1.0e-6.param ptc1=2.09e-05 ptc2=3.72e-08 pvc1=-7.72e-05 pvc2=-9.12e-06 .param tfac={1.0+ptc1*(pt-25.0)+ptc2*(pt-25.0)*(pt-25.0)}E1 vfac 0 value={1+pvc1*(v(n2,n1))+pvc2*v(n2,n1)*v(n2,n1)}*R2 vfac 0 100megE2 cvalue 0 value={ere0*l*w/tox*V(vfac)*tfac}*R3 cvalue 0 100megE3 n3 0 n1 n2 1X00 n3 n4 differsR1 n4 0 100MEGGvalue n1 n2 value={V(cvalue,0)*V(n4,0)}.ends cpip***********************************X01 1 0 cpip PARAMS:l=20u w=20u pt=27VCC 1 0 PULSE(0 1 0 0 0 1ms 2ms).TRAN 0 10ms.OP.PROBE.endStep2：另存为cir文件，在pspice中打开，点击运行。

模电仿真实验报告张明一 2014302540027实验一晶体三极管共射放大电路一、实验目的1、学习共射放大电路的参数选取方法。

2、学习放大电路静态工作点的测量与调整，了解静态工作点对放大电路性能的影响。

3、学习放大电路的电压放大倍数和最大不失真输出电压的分析方法。

4、学习放大电路输入、输出电阻的测量方法以及频率特性的分析方法。

二、实验准备已知条件和设计要求如下： 1、电源电压 =12V ；2、静态工作电流 =1.5mA ；3、当R c =3K Ω, R L =∞时，要求V o(max )>=3V(峰值)，A v >=100；4、根据要求选取三极管，β=100~200， = =10μF , =100μF ； 三、实验内容1、三极管在BIPOLAR 库中，元件名称：Q2N2222参数设置方法：激活三极管，右键打开Edit\pspice model 文本框，修改电流放大系数Bf=100(默认值为255.9)，修改 =0.7V （默认值为0.75 V ），修改基区电阻 =300(默认值为10)。

修改完成后，存盘退出。

电容参数为 = =10μF ， =100μF;电阻参数 =3K ，其他阻值根据参数计算得出。

根据计算及 =1.5mA 得实验电路如下： 直流通路2、共射放大电路的静态分析FREQ = 3.5kVAMPL = 4m VOFF = 0由各节点电压和各支路电流可知，电路基本符合实验设计要求。

电路工作在放大区。

3、观察输入与输出波形，测量电压放大倍数。

输入端加交流信号源 vsin(交流信号频率：3.5KHz ，幅值：10mv)。

交流通路当R L =3K Ω，交流扫描分析如下：对比输入和输出电压容易知道，共射放大电路接3千欧负载时电压放大倍数少于100，不满足要求。

当R L 开路时，交流扫描分析如下：Fr e q u n c y 1.0H z10H z10H z1.0K H z10K H z10K H z1.0M Hz 10M H zV (U s :+)V (R L :2)20m V40m V60m V(9.82K ,482.5m )(9.82K ,7.0m )V (Q 1:c ) -V (Q 1:e ) 1.0V2.0V3.0V4.0V5.0V6.0V7.0VI C (Q 1)0.8m A1.2m A1.6m A2.0m A(3.6980,1.501m )1.0V(6.1759K,936.664m)0.5V(6.1759K,7.0700m)0V1.0Hz10Hz100Hz 1.0KHz10KHz100KHz 1.0MHz10MHzV(Us:+)V(RL:2)Frequency对比输入和输出电压容易知道，共射放大电路负载开路时电压放大倍数大于100，满足要求。

模拟电路仿真实验报告一、实验目的本次模拟电路仿真实验旨在通过使用专业仿真软件，掌握模拟电路的基本原理和设计方法，提高分析和解决问题的能力。

二、实验原理模拟电路是用于模拟真实世界中的各种信号的电子电路。

它能够复制或放大这些信号，以便更好地进行研究和分析。

模拟电路通常由电阻、电容、电感、二极管、三极管等元件组成。

三、实验步骤1. 打开仿真软件，创建一个新的模拟电路设计。

2. 根据实验要求，添加所需的电子元件和电源。

3. 连接各元件，构成完整的模拟电路。

4. 调整电源和各元件的参数，观察并记录电路的输出结果。

5. 根据实验要求，对电路进行测试和调整，直到达到预期效果。

6. 记录实验数据和结果，分析电路的工作原理。

7. 完成实验报告，总结实验过程和结果。

四、实验结果与分析1. 实验结果：在本次模拟电路仿真实验中，我们设计了一个简单的RC振荡电路。

通过调整电阻和电容的值，我们观察到了不同频率的振荡波形。

实验结果表明，该电路能够有效地产生振荡信号，并且可以通过改变电阻和电容的值来调整振荡频率。

2. 结果分析：本次实验中，我们使用了RC振荡电路来模拟一个简单的振荡器。

当电流通过电阻和电容时，会产生一个随时间变化的电压。

该电压在电容两端累积，直到达到某个阈值，才会发生振荡。

通过调整电阻和电容的值，我们可以改变电压累积的速度和阈值，从而调整振荡频率。

此外，我们还发现，当改变电阻或电容的值时，振荡波形也会发生变化。

这表明该电路具有较好的频率特性和波形质量。

五、实验总结与建议本次模拟电路仿真实验让我们深入了解了模拟电路的基本原理和设计方法。

通过使用仿真软件，我们能够方便地进行电路设计和测试，并且可以随时调整元件参数来优化电路性能。

建议在今后的实验中，可以尝试设计更加复杂的模拟电路，以进一步提高我们的实验技能和解决问题的能力。

同时，也需要注意遵守实验规则和安全操作规程，确保实验过程的安全性。

一、实验名称模电实验一：晶体二极管特性分析二、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pocket lab硬件实验平台，掌握基本功能的使用方法；3. 通过软件仿真和硬件实验验证，掌握晶体二极管的基本特性。

三、实验原理晶体二极管是一种具有单向导电特性的半导体器件，其伏安特性曲线反映了二极管在不同电压下的电流变化。

本实验通过测量二极管的正向和反向电压、电流，绘制伏安特性曲线，分析二极管的工作原理。

四、实验仪器与设备1. 电脑：一台，用于运行仿真软件Multisim和pocket lab硬件实验平台；2. 仿真软件：Multisim；3. 硬件实验平台：pocket lab；4. 信号发生器；5. 数字万用表；6. 电阻；7. 二极管。

五、实验步骤1. 打开Multisim软件，搭建实验电路，如图1-1所示；2. 设置仿真参数，对直流电压源V1进行DC扫描，扫描范围0~1V，步长0.01V；3. 测量二极管中的电流，记录数据；4. 根据测量数据，绘制二极管伏安特性曲线；5. 打开pocket lab硬件实验平台，搭建实验电路，如图1-2所示；6. 设置信号发生器参数，进行实验；7. 使用数字万用表测量电压、电流，记录数据；8. 根据测量数据，分析二极管的基本特性。

六、实验数据与结果1. Multisim仿真实验结果- 电压扫描范围：0~1V- 步长：0.01V- 二极管电流测量数据（部分）：电压（V） | 电流（mA）----------|----------0.0 | 0.00.1 | 0.010.2 | 0.05...1.0 | 1.0- 二极管伏安特性曲线（如图1-3所示）2. pocket lab硬件实验结果- 信号发生器参数：频率：50Hz振幅：5V直流电压：0V负载电容：C110F- 负载电阻与输出电压、纹波电压数据（部分）：负载电阻（kΩ） | 输出电压（V） | 输出纹波峰峰值（V）----------------|--------------|-----------------1.0 |2.15 | 0.110.0 | 3.85 | 0.2100.0 | 4.31 | 0.3（表格中数据可根据实际测量结果填写）七、实验分析与讨论1. 分析Multisim仿真实验结果，得出二极管伏安特性曲线；2. 分析pocket lab硬件实验结果，得出二极管的基本特性；3. 对比仿真实验和硬件实验结果，分析误差产生的原因；4. 讨论二极管在实际电路中的应用。

模电实验报告模拟电子技术是电子工程领域中的一门重要学科，通过对电子元器件的特性和电路的设计进行实验研究，可以更好地理解和应用电子技术。

下面将对一次模拟电子技术实验进行报告。

本次实验的目的是设计一个放大器电路，实现对输入信号的放大功能。

我们选用了常见的共射放大器电路作为实验对象。

首先，我们需要了解放大器电路的基本原理和特点。

放大器电路是一种能够将输入信号放大的电路，常用于音频放大、射频放大等领域。

放大器电路的核心是晶体管，通过对晶体管的电流和电压进行合理的控制，可以实现对输入信号的放大。

在本次实验中，我们选用了NPN型晶体管2N3904作为放大器电路的关键元件。

首先，我们需要对晶体管的参数进行了解和测量。

通过使用万用表，我们可以测量晶体管的电流放大倍数β和输出电阻r_out等参数。

在实验中，我们使用了直流稳压电源为放大器电路提供稳定的电源电压。

通过调节电源电压的大小，我们可以控制放大器的放大倍数。

为了保证电源电压的稳定性，我们还使用了滤波电容和稳压二极管等元件。

接下来，我们需要设计放大器电路的输入和输出电路。

为了保证输入信号的稳定性和准确性，我们使用了电容耦合的方式将输入信号与放大器电路相连接。

同时，为了提高输出信号的质量和稳定性，我们使用了负反馈电路对输出信号进行修正。

在实验过程中，我们发现了一些问题。

首先，由于晶体管的参数不同，不同的晶体管在放大器电路中的性能也会有所差异。

因此，在实际设计中，我们需要根据晶体管的参数选择合适的元件。

其次，由于电子元器件的特性和参数会受到温度、湿度等环境因素的影响，因此在实验过程中需要注意环境的稳定性。

同时，我们还需要注意电路的布局和线路的连接，以避免干扰和电磁辐射等问题。

最后，通过实验我们成功设计并搭建了一个放大器电路，并对其进行了测试和验证。

实验结果表明，我们设计的放大器电路能够有效地对输入信号进行放大，并输出稳定的放大信号。

通过本次实验，我们不仅加深了对模拟电子技术的理解和应用，还提高了实验操作和问题解决的能力。

实验一、半导体器件仿真实验实验一、半导体器件仿真实验一、实验目的(1) 熟悉multisim10软件的使用方法(2) 学会用multisim10软件进行仿真测试及绘制三极管的输出特性曲线 (3) 掌握半导体二极管的伏安特性 (4) 掌握半导体三极管的输出特性二、计算机仿真实验内容2.1半导体二极管伏安特性仿真实验（1）二极管正向特性测试仿真电路如图1.1所示。

改变RW阻值的大小，可以改变二极管两端正向电压的大小，从而其对应的正向特性参数。

1Rw1.5kΩ50%Key=AV13 V 2R2100ΩU1DC 10MW3+U31.840m-A4DC 1e-009WD11N916++0.810-V0.626-VU2DC 10MW0图1.1 测试二极管正向伏安特性实验电路在仿真电路图1.1中，依次设置滑动变阻器RW触点至下端间的电阻值，调整二极管两端的电压。

启动仿真开关，将测得的VD、ID及换算的rD的数值填入表1.1中，研究分析仿真数据。

表1.1 二极管正向伏安特性测量数据10% 20% 30% 50% 70% 90% VD/mV ID/mA rD? VD/? ID （1）二极管反向特性测试仿真电路如图1.2所示。

改变RW阻值的大小，可以改变二极管两端反向电压的大小，从而其对应的反向特性参数。

1Rw1.5kΩ50%Key=AV1125 V +2R1100ΩU33+7.105u-A4D11N916DC 1e-009W62.492-VU1DC 10MW+62.490-VU2DC 10MW0图2 测试二极管反向伏安特性实验电路在仿真电路图1.2中，依次设置滑动变阻器RW触点至下端间的电阻值，调整二极管两端的电压。

启动仿真开关，将测得的VD、ID及换算的rD的数值填入表1.2中，研究分析仿真数据。

表1.2 二极管反向伏安特性测量数据 RW VD/mV ID/mA 10% 20% 30% 50% 70% 90% rD?VD/? ID最后通过比较表1.1和表1.2数据得出二极管的伏安特性。

二极管特性仿真实验报告二极管是一种最简单的半导体器件，具有单向导电性能。

本次实验旨在探究二极管的特性，并通过仿真实验来验证实验结果。

实验设备及器件：1. PSpice软件2.二极管（例如1N4007）3.直流电源（例如12V）4.滑动变阻器5.多用表实验步骤：1. 首先，通过绘制电路图，在PSpice软件上搭建二极管电路。

电路图中包含一个二极管、一个滑动变阻器和一个直流电源。

2.设计电路参数。

将直流电源的电压设置为12V，二极管的正向电流设置为10mA。

3. 进行仿真。

设置仿真条件，例如仿真时间为1ms。

4.查看仿真结果。

通过波形图观察二极管在不同工作状态下的特性。

实验结果：1.正向工作状态的特性。

将滑动变阻器设为正向工作状态，即滑动变阻器与电源正极相连。

在仿真结果中，观察到二极管正向电流为10mA，负载电压为0.7V左右。

此时，二极管处于正向导通状态。

2.反向工作状态的特性。

将滑动变阻器设为反向工作状态，即滑动变阻器与电源负极相连。

在仿真结果中，观察到二极管反向电流几乎为0A，负载电压为0V。

此时，二极管处于反向截止状态。

实验分析及讨论：1.正向工作状态的特性。

当二极管处于正向导通状态时，正向电流会通过二极管而导通。

由于二极管具有单向导电性，所以导通时会引起一定的压降，通常为0.7V。

这也是为什么正向电压较高时，二极管能够导通而不会被烧毁。

2.反向工作状态的特性。

当二极管处于反向截止状态时，反向电流几乎为0A，导致负载端电压为0V。

二极管的截止电压一般为几伏，当反向电压超过这个值时，二极管就会失去单向导电性，即产生击穿现象，导致电流大幅增加，可能会烧毁二极管。

实验结论：通过本次实验，我们验证了二极管的特性，并通过仿真实验观察了正向工作状态和反向工作状态下二极管的特性。

正向工作状态下，二极管具有正向导通特性，反向工作状态下，二极管具有反向截止特性。

在工程设计中，我们需要注意二极管的正向最大电流、正向最大电压和反向截止电压等参数，以确保二极管能够正常工作并不会发生损坏。

模电的实验报告模电的实验报告1 在本学期的模电实验中一共学习并实践了六个实验项目，分别是：①器件特性仿真；②共射电路仿真；③常用仪器与元件；④三极管共射级放大电路；⑤基本运算电路；⑥音频功率放大电路。

实验中，我学到了PISPICE等仿真软件的使用与应用，示波器、信号发生器、毫伏表等仪器的使用方法，也见到了理论课上学过的三极管、运放等元件的实际模样，结合不同的电路图进行了实验。

当学过的理论知识付诸实践的时候，对理论本身会有更具体的了解，各种实验方法也为日后更复杂的实验打下了良好的基础。

几次的实验让我发现，预习实验担当了不可或缺的作用，一旦对整个实验有了概括的了解，对理论也有了掌握，那实验做起来就会轻车熟路，而如果没有做好预习工作，对该次实验的内容没有进行详细的了解，就会在那里问东问西不知所措，以致效率较低，完成的时间较晚。

由于我个人对模电理论的不甚了解，所以在实验原理方面理解起来可能会比较吃力，但半学期下来发现理论知识并没有占过多的比例，而主要是实验方法与解决问题的方法。

比如实验前先要检查仪器和各元件(尤其如二极管等已损坏元件)是否损坏；各仪器的地线要注意接好；若稳压源的电流示数过大，证明电路存在问题，要及时切断电路以免元件的损坏，再调试电路；使用示波器前先检查仪器是否故障，一台有问题的示波器会给实验带来很多麻烦。

做音频放大实验时，焊接电路板是我新接触的一个实验项目，虽然第一次焊的不是很好，也出现了虚焊的情况，但技术都是在实践中成熟，相信下次会做的更好些。

而这种与实际相结合的电路，在最后试听的环节中，也给我一种成就感，想来我们的实验并非只为证实理论，也可以在实际应用上小试身手。

对模电实验的建议：①老师在讲课过程中的实物演示部分，可以用幻灯片播放拍摄的操作短片，或是在大屏幕上放出实物照片进行讲解，因为用第一排的仪器或元件直接讲解的话看的不是很清楚。

②实验室里除了后面的几台，前面也时不时有示波器故障，如果没有发现示波器已故障的话会给实验带来麻烦。

半导体器件物理实验报告格式[5篇模版]第一篇：半导体器件物理实验报告格式微电子学院《半导体器件实验》实验报告实验名称：作者姓名：作者学号：同作者：实验日期：实验报告应包含以下相关内容：实验名称：一、实验目的二、实验原理三、实验内容四、实验方法五、实验器材及注意事项六、实验数据与结果七、数据分析八、回答问题实验报告要求：1.使用实验报告用纸；2.每份报告不少于3页手写体，不含封皮和签字后的实验原始数据部分；3.必须加装实验报告封皮，本文中第一页内容，打印后填写相关信息。

4.实验报告格式为：封皮、内容和实验原始数据。

第二篇：半导体器件物理教学内容和要点教学内容和要点第一章半导体物理基础第二节载流子的统计分布一、能带中的电子和空穴浓度二、本征半导体三、只有一种杂质的半导体四、杂质补偿半导体第三节简并半导体一、载流子浓度二、发生简并化的条件第四节载流子的散射一、格波与声子二、载流子散射三、平均自由时间与弛豫时间四、散射机构第五节载流子的输运一、漂移运动迁移率电导率二、扩散运动和扩散电流三、流密度和电流密度四、非均匀半导体中的自建场第六节非平衡载流子一、非平衡载流子的产生与复合二、准费米能级和修正欧姆定律三、复合机制四、半导体中的基本控制方程：连续性方程和泊松方程第二章 PN结第一节热平衡PN结一、PN结的概念：同质结、异质结、同型结、异型结、金属－半导体结突变结、缓变结、线性缓变结二、硅PN结平面工艺流程（多媒体演示图2.1）三、空间电荷区、内建电场与电势四、采用费米能级和载流子漂移与扩散的观点解释PN结空间电荷区形成的过程五、利用热平衡时载流子浓度分布与自建电势的关系求中性区电势及PN结空间电荷区两侧的内建电势差六、解poisson’s Eq 求突变结空间电荷区内电场分布、电势分布、内建电势差和空间电荷区宽度（利用耗尽近似）第二节加偏压的P-N结一、画出热平衡和正、反偏压下PN结的能带图，定性说明PN结的单向导电性二、导出空间电荷区边界处少子的边界条件，解释PN结的正向注入和反向抽取现象第三节理想P-N结的直流电流-电压特性一、解扩散方程导出理想PN结稳态少子分布表达式，电流分布表达式，电流－电压关系二、说明理想PN结中反向电流产生的机制（扩散区内热产生载流子电流）第四节空间电荷区的复合电流和产生电流一、复合电流二、产生电流第五节隧道电流一、隧道电流产生的条件二、隧道二极管的基本性质（多媒体演示 Fig2.12）第六节 I-V特性的温度依赖关系一、反向饱和电流和温度的关系二、I-V特性的温度依赖关系第七节耗尽层电容，求杂质分布和变容二极管一、PN结C-V特性二、过渡电容的概念及相关公式推导求杂质分布的程序（多媒体演示 Fig2.19）三、变容二极管第八节小讯号交流分析一、交流小信号条件下求解连续性方程，导出少子分布，电流分布和总电流公式二、扩散电容与交流导纳三、交流小信号等效电路第九节电荷贮存和反响瞬变一、反向瞬变及电荷贮存效应二、利用电荷控制方程求解τs三、阶跃恢复二极管基本理论第十节 P-Ｎ结击穿一、PN结击穿二、两种击穿机制，PN结雪崩击穿基本理论的推导三、计算机辅助计算例题2－3及相关习题第三章双极结型晶体管第一节双极结型晶体管的结构一、了解晶体管发展的历史过程二、BJT的基本结构和工艺过程（多媒体图3.1）概述第二节基本工作原理一、理想BJT的基本工作原理二、四种工作模式三、放大作用（多媒体Fig3.6）四、电流分量（多媒体Fig3.7）五、电流增益（多媒体Fig3.8 3.9）第三节理想双极结型晶体管中的电流传输一、理想BJT中的电流传输：解扩散方程求各区少子分布和电流分布二、正向有源模式三、电流增益～集电极电流关系第四节爱拜耳斯-莫尔（Ebers-Moll）方程一、四种工作模式下少子浓度边界条件及少子分布二、E-M模型等效电路三、E-M方程推导第五节缓变基区晶体管一、基区杂质浓度梯度引起的内建电场及对载流子的漂移作用二、少子浓度推导三、电流推导四、基区输运因子推导第六节基区扩展电阻和电流集聚一、基区扩展电阻二、电流集聚效应第七节基区宽度调变效应一、基区宽度调变效应（EARLY效应）二、hFE和ICE0的改变第八节晶体管的频率响应一、基本概念：小信号共基极与共射极电流增益（α，hfe），共基极截止频率和共射极截止频率（Wɑ ,Wß）,增益－频率带宽或称为特征频率（WT），二、公式（3－36）、（3－65）和（3－66）的推导三、影响截止频率的四个主要因素：τB、τE、τC、τD及相关推导四、Kirk效应第九节混接π型等效电路一、参数：gm、gbe、CD 的推导二、等效电路图（图3－23）三、证明公式（3－85）、（3－86）第十节晶体管的开关特性一、开关作用二、影响开关时间的四个主要因素：td、tr、tf、ts三、解电荷控制方程求贮存时间ts第十一节击穿电压一、两种击穿机制二、计算机辅助计算：习题阅读§3.12、§3.13、§3.14第四章金属—半导体结第一节肖特基势垒一、肖特基势垒的形成二、加偏压的肖特基势垒三、M－S结构的C-V特性及其应用第二节界面态对势垒高度的影响一、界面态二、被界面态钳制的费米能级第三节镜像力对势垒高度的影响一、镜像力二、肖特基势垒高度降低第四节肖特基势垒二极管的电流电压特性一、热电子发射二、理查德-杜师曼方程第五节肖特基势垒二极管的结构一、简单结构二、金属搭接结构三、保护环结构第六节金属-绝缘体-半导体肖特基势垒二极管一、基本结构二、工作原理第七节肖特基势垒二极管和PN结二极管之间的比较一、开启电压二、反向电流三、温度特性第八节肖特基势垒二极管的应用一、肖特基势垒检波器或混频器二、肖特基势垒钳位晶体管第九节欧姆接触一、欧姆接触的定义和应用二、形成欧姆接触的两种方法第五章结型场效应晶体管和金属-半导体场效应晶体管第一节JFET的基本结构和工作过程一、两种N沟道JFET二、工作原理第二节理想JFET的I-V特性一、基本假设二、夹断电压三、I-V特性第三节静态特性一、线性区二、饱和区第四节小信号参数和等效电路一、参数：gl gml gm CG二、JFET小信号等效电路图第五节JFET的截止频率一、输入电流和输出电流二、截止频率第六节夹断后的JFET性能一、沟道长度调制效应二、漏极电阻第七节金属-半导体场效应晶体管一、基本结构二、阈值电压和夹断电压三、I-V特性第八节 JFET和MESFET的类型一、N—沟增强型 N—沟耗尽型二、P—沟增强型 P—沟耗尽型阅读§5.8 §5.9 第六章金属-氧化物-场效应晶体管第一节理想MOS结构的表面空间电荷区一、MOSFET的基本结构（多媒体演示Fig6-1）二、半导体表面空间电荷区的形成三、利用电磁场边界条件导出电场与电荷的关系公式（6－1）四、载流子的积累、耗尽和反型五、载流子浓度表达式六、三种情况下MOS结构能带图七、反型和强反型条件，MOSFET工作的物理基础第二节理想MOS电容器一、基本假设二、C～V特性：积累区，平带情况，耗尽区，反型区三、沟道电导与阈值电压：定义公式（6－53）和（6－55）的推导第三节沟道电导与阈值电压一、定义二、公式（6－53）和（6－55）的推导第四节实际MOS的电容—电压特性一、M-S功函数差引起的能带弯曲以及相应的平带电压，考虑到M-S功函数差，MOS结构的能带图的画法二、平带电压的概念三、界面电荷与氧化层内电荷引起的能带弯曲以及相应的平带电压四、四种电荷以及特性平带电压的计算五、实际MOS的阈值电压和C～V曲线第五节 MOS场效应晶体管一、基本结构和工作原理二、静态特性第六节等效电路和频率响应一、参数：gd gm rd二、等效电路三、截止频率第七节亚阈值区一、亚阈值概念二、MOSFET的亚阈值概念第九节 MOS场效应晶体管的类型一、N—沟增强型 N—沟耗尽型二、P—沟增强型 P—沟耗尽型第十节器件尺寸比例MOSFET制造工艺一、P沟道工艺二、N沟道工艺三、硅栅工艺四、离子注入工艺第七章太阳电池和光电二极管第一节半导体中光吸收一、两种光吸收过程二、吸收系数三、吸收限第二节 PN结的光生伏打效应一、利用能带分析光电转换的物理过程（多媒体演示）二、光生电动势，开路电压，短路电流，光生电流（光电流）第三节太阳电池的I-V特性一、理想太阳电池的等效电路二、根据等效电路写出I-V公式，I-V曲线图（比较：根据电流分量写出I-V公式）三、实际太阳能电池的等效电路四、根据实际电池的等效电路写出I-V公式五、RS对I-V特性的影响第四节太阳电池的效率一、计算 Vmp Imp Pm二、效率的概念η=FFVOCIL⨯100% Pin第五节光产生电流和收集效率一、“P在N上”结构，光照，GL=αΦOe-αx少子满足的扩散方程二、例1－1，求少子分布，电流分布三、计算光子收集效率：ηcol=JptJnGΦO讨论：波长长短对吸收系数的影响少子扩散长度和吸收系数对收集效率的影响理解Fig7-9,Fig7-10所反映的物理意义第六节提高太阳能电池效率的考虑一、光谱考虑(多媒体演示)二、最大功率考虑三、串联电阻考虑四、表面反射的影响五、聚光作用第七节肖特基势垒和MIS太阳电池一、基本结构和能带图二、工作原理和特点阅读§7.8 第九节光电二极管一、基本工作原理二、P-I-N光电二极管三、雪崩光电二极管四、金属－半导体光电二极管第十节光电二极管的特性参数一、量子效率和响应度二、响应速度三、噪声特性、信噪比、噪声等效功率（NEP）四、探测率（D）、比探测率（D*）第八章发光二极管与半导体激光器第一节辐射复合与非辐射复合一、辐射复合：带间辐射复合，浅施主和主带之间的复合，施主－受主对（D-A 对）复合，深能级复合，激子复合，等电子陷阱复合二、非辐射复合：多声子跃迁，俄歇过程（多媒体演示），表面复合第二节 LED的基本结构和工作过程一、基本结构二、工作原理（能带图）第三节 LED的特性参数一、I-V特性二：量子效率：注射效率γ、辐射效率ηr、内量子效率ηi，逸出概率ηo、外量子效率三、提高外量子效率的途径，光学窗口四、光谱分布，峰值半高宽 FWHM,峰值波长，主波长，亮度第四节可见光LED一、GaP LED二、GaAs1-xPx LED三、GaN LED 第五节红外 LED 一、性能特点二、应用光隔离器阅读§8.6 , §8.7 , §8.8 , §8.9 , §8.10(不做作业和考试要求)第九章集成器件第十章电荷转移器件第一节电荷转移一、CCD基本结构和工作过程二、电荷转移第二节深耗尽状态和表面势阱一、深耗尽状态—非热平衡状态二、公式（10-8）的导出第三节 MOS电容的瞬态特性深耗尽状态的能带图一、热弛豫时间二、信号电荷的影响第四节信息电荷的输运转换效率一、电荷转移的三个因素二、转移效率、填充速率和排空率第五节电极排列和CCD制造工艺一、三相CCD二、二相CCD 第六节体内（埋入）沟道CCD一、表面态对转移损耗和噪声特性的影响二、体内（埋入）沟道CCD的基本结构和工作原理第七节电荷的注入、检测和再生一、电注入与光注入二、电荷检测电荷读出法三、电荷束的周期性再生或刷新第八节集成斗链器件一、BBD的基本结构二、工作原理三、性能第九节电荷耦合图象器件一、行图象器二、面图象器三、工作原理和应用主要参考书目孟庆巨、刘海波、孟庆辉编著《半导体器件物理》，科学出版社，2005第二次印刷。

新型多功能半导体器件的实验与模拟分析在现代科技领域中，半导体器件的研究和应用日益重要。

近年来，随着纳米技术的发展，新型多功能半导体器件逐渐受到广泛关注。

本文将就新型多功能半导体器件的实验与模拟分析进行探讨。

1、引言半导体器件是一种能在导电和绝缘之间进行转变的材料，其中的电子特性对于现代电子设备的性能至关重要。

新型多功能半导体器件则是一种结合了多种功能的器件，具有更广泛的应用前景。

为了全面了解和优化这些器件的特性，实验和模拟分析成为了必要手段。

2、实验分析实验分析是研究新型多功能半导体器件的重要方法之一。

通过实验，我们可以观察和测量器件的电性能、热性能、光学性能等特性，并进一步分析其工作原理和性能优劣。

2.1 电性能测试在实验室中，我们可以通过搭建电路、加压，来测试新型多功能半导体器件的电性能。

例如，我们可以测量器件的电压-电流特性曲线，以及电子迁移率等参数。

这些数据可以帮助我们评估器件的导电特性、电子在器件中的传输效率等重要因素。

2.2 热性能测试除了电性能，热性能也是新型多功能半导体器件中需要考虑的重要因素。

我们可以使用热电偶、红外热像仪等仪器来测量器件的温度分布和热传导等参数。

通过实验结果，我们可以进一步优化器件的散热设计，提高其工作稳定性和可靠性。

2.3 光学性能测试对于一些新型多功能半导体器件，光学性能也是其重要特征之一。

我们可以使用光电探测器、激光器等设备来测量器件的光吸收、光发射、光电转换效率等参数。

通过实验结果，我们可以了解器件的光学特性，为其应用于光电子领域提供支持。

3、模拟分析除了实验分析外，模拟分析也是研究新型多功能半导体器件的重要手段之一。

通过建立数学模型，我们可以在计算机上模拟器件的工作原理和性能，进一步深入了解其内在机制。

3.1 器件建模在模拟分析中，首先需要对新型多功能半导体器件建立数学模型。

这一过程中，我们需要考虑器件的材料参数、结构特征以及电-光耦合等因素，以获取准确的仿真结果。

三极管特性仿真模电实验报告模拟电路实验报告实验题目：三极管特性仿真一、实验目的：1.了解三极管的基本结构和特性；2. 学习使用Proteus软件进行电路仿真；3.通过实验了解三极管的放大特性。

二、实验原理：三极管是一种常用的电子元件，常用于放大电路、开关电路等。

它的结构包括发射极（Emitter）、基极（Base）和集电极（Collector）。

根据发射极和集电极之间的电流增益（β）的不同，三极管可以分为NPN型和PNP型两种。

三极管的基本工作原理是：当基极-发射极之间的电压（Vbe）大于其中一阈值时，发射极与基极之间会出现电流，就是基极电流（Ib），这时集电极与基极之间也会产生一定的电流，即集电极电流（Ic）。

通过调整电路中的元件参数，可以实现对三极管的工作状态进行控制。

四、实验器材：1.三极管（任意型号）；2.胶板；3.电阻、电容、电感等基本元件；4.示波器；5. 模拟电路仿真软件Proteus。

五、实验过程：1.按照实验电路图组装电路，连接示波器和电源；2.调整电源电压，保持在合适的范围内，避免对元件产生损坏；3.打开示波器，观察输出波形；4.测量各个参数，并记录数据；5.更改电路中的元件参数，再次观察和测量，对比实验结果。

六、实验结果：通过调整电路中的元件参数，我们可以观察到不同的实验结果。

例如，当改变电源电压时，输出波形的幅值和频率会有明显的变化。

另外，在一些情况下，我们还可以观察到三极管的饱和和截止状态。

七、实验分析：1.实验过程中，我们可以通过观察输出波形来判断电路的工作状态。

当输入信号较小的时候，输出信号也相对较小，说明三极管处于放大状态。

当输入信号较大的时候，输出信号可能出现失真，这时三极管已经达到了饱和状态。

2.通过实验数据的对比，我们可以分析不同元件参数对输出波形的影响。

例如，改变电阻的阻值对放大倍数和频率都会产生影响，从而改变输出波形的形状和幅值。

八、实验总结：通过本次实验，我们进一步了解了三极管的基本结构和特性，掌握了使用Proteus软件进行电路仿真的方法。