实验一:二极管、三极管分立元件逻辑电路仿真实验
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南昌大学实验报告学生姓名:学号:专业班级:实验类型:□验证□综合■设计□创新实验日期:实验成绩:三极管β值分选电路一、实验目的:1、熟悉三极管的电流放大原理,掌握其各管脚电流之间的关系;2、掌握三极管放大电路和集成运算放大器(或集成电压比较器)的特性和应用;3、掌握电路仿真调试的原则和排除故障的方法二、实验任务及要求:利用比较器构成一个NPN型三极管β值分选电路。
要求该电路通过发光二极管的亮或灭来指示被测三极管β值的范围,并用一个LED数码管显示β值的区间段落号。
如:(0-50)显示“1”、(50-100)显示“2”、(100-150)显示“3”、(150-200)显示“4”、(>200)显示“5”。
三极管采用Multisim虚拟库中器件,其β(Beta)值可根据需要修改,比较器可选择集成运放(如LM324)。
三、实验原理及电路设计:三极管工作在放大区时,集电极电流为基极电流的β倍,通过集成运放将电流转换成电压,根据事先设定的β值分段范围确定比较器的门限电压值。
通过比较,可用二极管反映β值范围,并将其转换成LED 数码管显示(利用编码器转换)。
四、实验仪器与设备:Multisim虚拟仪器库中的电压源、三极管、编码器、集成运放、电阻等五、实验步骤:1、按照实验要求设计好电路,计算出各集成电压比较器的参考电压2、按照设计好的电路(如下图)连接好电路(电路分为偏置电路,电流转化为电压电路,电压比较电路,编码器组成的数字电路)3、按实验图连接电路改变β并观察数码管的数值,部分现象如下图六、实验总结:1、三极管β值额分选电路不仅用到了镜像电源的使用,反向电压运算放大器,集成电压比较器等低频电子线路的知识而且还用到了编码器,数码管等数字电路的使用知识,是一个比较综合的实验,通过此实验我也认识到学科间知识的交叉使用的重要性。
2、实验条件有限的情况下可以用multisim软件仿真3、实验前必须熟悉实验原理,实验时才能做到有目的,有方向4、实验能巩固所学理论知识,且能让我们学会如何利用理论知识解决实际问题5、实验时必须细心、耐心!。
二极管提高三极管开关频率电路1. 引言在电子电路设计中,三极管是一种常用的电子元件,广泛应用于放大、开关和逻辑电路中。
然而,三极管的开关频率受到一定限制,这在某些应用中可能会限制电路的性能。
为了提高三极管的开关频率,可以采用二极管提高三极管开关频率电路。
本文将详细介绍该电路的原理、设计和应用。
2. 原理二极管提高三极管开关频率电路通过在三极管的基极和发射极之间串联一个二极管来提高开关速度。
这样做的原因是,当三极管处于关断状态时,其基极和发射极之间的电容需要通过放电的方式进行充电,以便下一次开启。
然而,由于电容的存在,充电和放电需要一定的时间,从而限制了开关速度。
通过在基极和发射极之间串联一个二极管,可以提供一条低阻抗的路径,使得电容能够更快地放电。
二极管的导通时间比三极管的开启时间要短得多,因此可以大大提高开关速度。
此外,二极管还可以提供一定的反向电流,进一步加快电容的放电过程。
3. 设计设计二极管提高三极管开关频率电路需要考虑以下几个方面:3.1 选取二极管在选择二极管时,应考虑其导通速度和反向电流。
一般而言,快速恢复二极管是较好的选择,因为它们具有较短的导通时间。
此外,反向电流应尽量小,以避免对电路性能的不利影响。
3.2 电路连接将二极管串联在三极管的基极和发射极之间。
确保二极管的阳极连接到基极,阴极连接到发射极。
3.3 阻值选择为了确保二极管能够迅速放电,可以在二极管的阳极和基极之间串联一个适当的电阻。
该电阻的阻值应根据具体应用来选择,一般可根据实验或仿真来确定。
4. 应用二极管提高三极管开关频率电路在很多应用中都有广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景:4.1 电源开关在电源开关电路中,需要快速开启和关闭电源。
通过使用二极管提高三极管开关频率电路,可以显著提高电源开关的速度,从而提高整个电路的性能。
4.2 逻辑电路在逻辑电路中,需要快速切换信号。
通过使用二极管提高三极管开关频率电路,可以加快逻辑电路的响应速度,提高系统的工作效率。
第三章 模拟电子线路实验内容模拟电子线路实验内容包括二极管特性及应用、单级三极管放大电路、双级三极管负反馈放大电路、运算放大器应用(一,二)五个实验内容。
实验一 二极管特性及其应用一 、实验目的了解半导体二极管在电子电路中的多种用途 掌握电子电路实验仪器的基本使用方法熟悉和掌握示波器、信号发生器的正确使用方法。
二、概述二极管的运用基础是二极管的单向导电特性,因此,在应用电路中,关键是判断二极管的导通与截止。
二极管导通时一般用电源U D =0.7V (硅管,锗管用0.3V )。
利用二极管的单向导电特性,可以构成限幅电路和整流电路,还可利用二极管的反向击穿部分特性制成各种稳压管,实现对电子电路的稳压保护等等。
三、实验内容1、二极管特性测试与分析 (1)、二极管单向导电性(a)实验电路如下(V1是直流稳压源),给电路分别输入不同正向直流电压Vi(见下表),用万用表分别测量输出端电压,并分析结果。
(b)实验电路如下,给电路(二极管)分别输入大小不同反向直流电压Vi(见下表),用万用表分别测量输出端电压,并分析结果。
2、限幅特性(a ) 实验电路如下(图中V1是信号源,XSC1是双踪示波器,示波器的A 、B 是通道A 和B ,G 是信号地),用信号源给电路输入频率为f=1KHz, 电压V i 为不同有效电压值Vi(见下表)的正弦波信号,用双踪示波器观察电路相应的输入/输出波形,并画出相应的波形图,并分析结果。
(b) 实验电路如下(条件同a )3、半波整流电路实验电路如下,用信号源给电路输入频率分别为 100Hz 、1000 Hz, V i =10V(有效值) 正弦波信号,R L =100Ω,R W =10K Ω调节R W ,测出V O 的值,用双踪示波器观察电路相应的输入/输出波形,并记录相应的波形图,分析并说明输出波形随R W 变化情况。
四、实验报告1.整理实验测量的数据,分析结果的正确性。
2.通过本实验有那些收获与建议。
光敏二极管特性测试实验一、实验目的1.学习光电器件的光电特性、伏安特性的测试方法;2.掌握光电器件的工作原理、适用范围和应用基础。
二、实验内容1、光电二极管暗电流测试实验2、光电二极管光电流测试实验3、光电二极管伏安特性测试实验4、光电二极管光电特性测试实验5、光电二极管时间特性测试实验6、光电二极管光谱特性测试实验7、光电三极管光电流测试实验8、光电三极管伏安特性测试实验9、光电三极管光电特性测试实验10、光电三极管时间特性测试实验11、光电三极管光谱特性测试实验三、实验仪器1、光电二三极管综合实验仪 1个2、光通路组件 1套3、光照度计 1个4、电源线 1根5、2#迭插头对(红色,50cm) 10根6、2#迭插头对(黑色,50cm) 10根7、三相电源线 1根8、实验指导书 1本四、实验原理1、概述随着光电子技术的发发展,光电检测在灵敏度、光谱响应范围及频率我等技术方面要求越来越高,为此,近年来出现了许多性能优良的光伏检测器,如硅锗光电二极管、PIN光电二极管和雪崩光电二极管(APD)等。
光敏晶体管通常指光电二极管和光电三极管,通常又称光敏二极管和三敏三极管。
光敏二极管的种类很多,就材料来分,有锗、硅制作的光敏二极管,也有III-V族化合物及其他化合物制作的二极管。
从结构我来分,有PN结、PIN结、异质结、肖特基势垒及点接触型等。
从对光的响应来分,有用于紫外光、红外光等种类。
不同种类的光敏二极管,具胡不同的光电特性和检测性能。
例如,锗光敏二极管与硅光敏二极管相比,它在红外光区域有很大的灵敏度,如图所示。
这是由于锗材料的禁带宽度较硅小,它的本征吸收限处于红外区域,因此在近红外光区域应用;再一方面,锗光敏二极管有较大的电流输出,但它比硅光敏二极管有较大的反向暗电流,因此,它的噪声较大。
又如,PIN型或雪崩型光敏二极管与扩散型PN结光敏二极管相比具有很短的时间响应。
因此,在使用光敏二极管进要了解其类型及性能是非常重要的。
模拟电路实验一报告学院信息科学与工程学院班级学号姓名一、实验题目元器件的识别和测试二、实验摘要识别电阻器、电容器、二极管、三极管和场效应管,并用万用表测量。
三、实验环境万用表、电阻器、电容器、二极管、三极管、场效应管、镊子等。
四、实验内容1、识别电阻器种类,用万用表测量电阻器阻值,判断其好坏,计算测量误差。
2、识别电容器种类,用万用表测量电容器容量值,计算测量误差。
3、识别二极管种类,用万用表判断二极管的极性,测量其正向导通电压。
4、万用表确定三极管种类和极性,测量其静态电流放大倍数。
5、用万用表判断场效应管的好坏。
五、实验步骤1、电阻器的测量○1将万用表转换开关调至“×200Ω”档位上;○2将两表笔短接,读数为零,证明万用表是准确的;○3用两表笔分别接触被测五环电阻两引脚进行测量,读数并记录;○4将万用表转换开关调至“×2KΩ”档位上;○5用两表笔分别接触被测四环电阻两引脚进行测量,读数并记录;2、电容器的测量○1将红表笔插到有Cx相连的孔中,将转换开关调至“×2μF”档位上;○2取出电解电容,红表笔接长脚(正),黑表笔接短脚(负),读数并记录;○3将转换开关调至“×20nF”档位上;○4取出CBB电容,用两表笔分别接触被测电容两引脚进行测量,读数并记录。
3、二极管的测量○1将红表笔插到VΩ孔中,将转换开关调至“二极管”档位上;○2取出发光二极管,用两表笔分别接触二极管两引脚进行测量;○3若万用表读数为零则为反向电压,将两表笔对调测量,读数并记录二极管正负极与正向导通电压;○4重复○2、○3两个步骤,分别测量整流二极管和稳压二极管。
4、三极管的测量○1先判别基极和管型:三极管内部有两个PN结,即集电结和发射结,与二极管相似,三极管内的PN结同样具有单向导电性。
因此可用万用表电阻档判别出基极b和管型。
例如测NPN型三极管,当用黑表笔接基极b,用红表笔分别搭试集电极c和发射极e,测得阻值均较小;反之,表笔位置对换后,测得电阻均较大。
实验二二极管伏安特性的测量仿真实验
实验二二极管伏安特性的测量仿真实验
一、实验目的
(1)掌握测量二极管的伏安特性的方法。
(2)通过实验熟悉和掌握EWB仿真软件的使用方法。
二、实验原理
电路设计为能够对二极管施加正向电压或反向电压,实验通过测量特殊点将二极管的正向及反向特性描述出来。
三、实验电路
EWB实验电路如图所示。
(1)二极管正向特性简易测试电路
(2)二极管反向特性简易测试电路
四、实验步骤
(1) 按图连好电路,调节R1,记录其电压电流值,
正向特性及反向特性的数据记录表格如下所示。
(1)正向特性数据表(R1设每格变动2%)
(2)反向特性数据表(R1每格变动10%)
(2) 改变二极管工作温度,重作上述实验,并与前一组数据对比有否差别,写出结论。
正向特性:改变温度,电流变小,电压变大
反向特性:改变温度,电流不变,电压变小。
注意:仿真实验上述二极管是无需担心毁坏的,但是在实验应用中,二极管的压降与流过的电流的乘积(功率)是不能超过该型号二极管的额定功率(查手册),否则会损坏的。
所以必须强调这一点。
思考题:能否设计一个同时测量二极管正、反向特性的简易测试电路?。
仿真1 实验一二极管V-I特性曲线的测试
实验注意事项:
(1)仿真实验报告提交方式:建立一个以“班级+姓名+学号+实验×”命名的文件夹,将实验过程中完成的所有内容(包含一份word报告、一份Multisim文件)放至此文件夹中,完成后将文件夹提交教师机,比如:提交[电气1234+张三+123456789+实验一]的文件夹;
(2)请严格按照要求命名文件夹,如有不符,实验成绩将视为无效;
(3)请注意上课纪律,独立完成实验内容,否则将视为雷同。
班级:姓名: 学号:机位:成绩:一、仿真电路图
二、二极管V-I伏安特性曲线的测试
1. 选用仿真分析方法:
2. 所选用方法的设置:
(1)分析参数的设置(采用Alt+屏幕打印键进行截屏)
(2)输出变量的设置(采用Alt+屏幕打印键进行截屏)
3. 仿真结果:
4. 采用后处理器对仿真波形进行调整
(1)后处理器的设置
(2)波形调整结果
5. 调整X轴和Y轴的坐标范围,观察正向V-I特性和反向V-I特性。
(1)正向V-I特性和二极管门槛电压的测量
(2)反向V-I特性和雪崩电压的测量。
实验一:二极管、三极管分立元件逻辑电路仿真实验
一、实验目的:
1.认识电路仿真软件Multisim,了解其基本操作,掌握构建仿真电路的基本方
法,体会虚拟设备与仿真。
2.理解并掌握二极管、三极管的伏安特性;
3.理解并掌握分立元件与、或、非逻辑电路的实现原理;
二.实验预习要求
1. 根据提供的Multisim 10的学习资料,自学仿真软件的基本使用方法。
2. 复习二极管、三极管开关特性,预习基本逻辑门电路。
三、实验设备与环境
1.PC
2.Windows系统,multisim 10软件
四 、仿真实验内容
本次仿真实验包含四个仿真内容:
1、二极管伏安特性仿真测试:建立仿真电路,利用直流扫描工具,分析二极管的
伏安特性,要求得到的伏安曲线图作为实验结果记录,从图像上分析二极管的导
通电压大约是多少伏特。
实验步骤及提示:
(1)启动multisim,双击桌面快捷方式,或者点击“开始”菜单,在所有程序
中选择“National Intrusments”“Circuit Design Suite 10.0””Multisim
10.0”
(2)创建实验电路
点击place—>Component,在Group中选择Diodes(二极管),类型栏中也
选择Diodes,型号可以选1BH62,如下图所示,点击OK,点击鼠标左键将二级
管放置到电路编辑区中。然后选择Group中Sources(电源)->Power Sources->DC
Power,将直流电源放置到电路中,选择Group中Sources(电源)->Power
Sources->Ground,将地线放置到电路中,选择Group中Basic->RESISTOR->1K,
将1K电阻放置到电路中。
将所选元器件连接成如下图所示电路:
(3)进行直流扫描分析
选择Simulate菜单中Analyse中的DC Sweep(直流扫描),如下图所示设置
电源和起止电压等参数。
点击output(输出)选项卡,选择I(V1)为输出变量,点击ADD按钮。
点击simulate按钮,就会显示输入电压从-5V到5V变化时电流的曲线。
注意:由于输出图中电流方向不符合我们的习惯,可以选择simulate菜单下的
postprocessor,如图所示。
然后在选择本电路仿真结果dc01,点击ADD按钮,出现序号1的空表达式,双
击输入表达式-I(v1),如下图所示:
再选择Graph选项卡,点击两个ADD按钮,最后点击Calculate 按钮就可以了。
2、二极管与门电路测试与分析
在电路编辑区中创建二极管与门电路,如下图所示:
其中VCC/VDD是Sources(电源)->Power Sources->VCC/VDD,在电路图中
双击VCC/VDD,点击Value选项卡,可以改变电平值;单刀双掷开关是
Basic->SWITCH->SPDT;万用表XMM1是虚拟仪器,在Multisim工作界面最右栏
有一列虚拟仪器,第一个就是万样表,鼠标左键点击它,移到电路编辑区即可。
双击XMM1,选择伏特和直流信号即可。双击电阻元件,可以改变电阻阻值。
点击电路执行开关,在实验中改变开关J1和J2的连接,使得电路中二
极管端的输入信号在高、低电平之间切换,记录万用表的电压读数。填写下表。
A
B
F
二极管与门逻辑功能测试结果记录表
输入 输出 F
A(J1) B(J2)
实测电压(V) 电平 逻辑值
逻辑值 电平 逻辑值 电平
0 低 0 低
0 低 1 高
1 高 0 低
1 高 1 高
3、二极管或门电路测试与分析
在电路编辑区中创建二极管或门电路,注意VEE是-12v,电路如下图所示:
实验中改变开关J1和J2的连接,使得电路中二极管端的输入信号在高、低
电平之间切换,记录万用表的电压读数。填写下表。
二极管或门逻辑功能测试结果记录表
输入 输出 F
A(J1) B(J2)
实测电压(V) 电平 逻辑值
逻辑值 电平 逻辑值 电平
0 低 0 低
0 低 1 高
1 高 0 低
1 高 1 高
4、三极管非门电路测试与分析
在电路编辑区中创建三极管非门电路,如下图所示:
A
B
F
其中三极管是Transistors ->BJT_NPN ->2N2712,记录万用表的电压读数。
填写下表。
三极管非门逻辑功能测试结果记录表
输入 输出 F
A(J1)
实测电压(V) 电平 逻辑值
逻辑值 电平
0 低
0 低
1 高
1 高
五、实验报告要求
认真真实的写出四个实验内容的实验原理、方法、实验步骤和实验结果。
报告要求及示例:
1.原理(描述二极管的单向导电性、与或非门逻辑功能)
2. 实验中的测试方法(本次是静态测试法):
静态测试法:就是给门电路输入端加固定高、低电平,用万用表、发光二极
管等测输出电平。
3. 实验步骤:描述描述仿真实验的一般步骤。
4. 实验结果、记录与分析:给出每个仿真实验电路图和实验结果(图表),对实
验结果进行分析并得出结论,例如:二极管伏安特性曲线中,输入电压如何变化,
输出电流如何变化,体现出二极管的什么特性;二极管与门逻辑电路的测试结果
反应其输入输出符合什么样的逻辑关系。
5.实验总结和心得:描述本次实验的体会和收获。
A
F