三极管特性实验报告.docx
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三极管特性实验报告
三极管特性实验报告
篇一：
三极管伏安特性测量实验报告
实验报告
课程名称：
__电路与模拟电子技术实验_______指导老师：
_____干于_______成绩：
__________________实验名称：
_______三极管伏安特性测量______实验类型：
________________同组学生姓名：
__________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
1．深入理解三极管直流偏置电路的结构和工作原理2．深入理解和掌握三极管输入、输出伏安特性
二、实验原理
三极管的伏安特性曲线可全面反映各电极的电压和电流之间的关系，这些特性曲线实际上就是ＰＮ结性能的外部表现。
从使用的角度来看，可把三极管当做一个非线性电阻来研究它的伏安特性，而不必涉及它的内部结构。
其中最常用的是输入输出特性。
１）输入特性曲线
输入特性曲线是指在输入回路中，Ｕce为不同常数值时的Ｉb～Ｕbe曲线。
分两种情形来讨论。
（１）从图（ａ）来看，Ｕce＝０，即ｃ、ｅ间短路。
此时Ｉb与Ｕbe间的关系就是两个正向二极
管并联的伏安特性。
每改变一次Ｕbe，就可读到一组数据（Ｕbe，Ｉb），用所得数据在坐标纸上作图，就得到图（ｂ）中Ｕce＝０时的输入特性曲线。
２）输出特性曲线
输出特性曲线是指在Ｉb为不同常量时输出回路中的Ｉc～Ｕce曲线。
测试时，先固定一个Ｉb，改变Ｕce，测得相应的Ｉc值，从而可在Ｉc～Ｕce直角坐标系中画出一条曲线。
Ｉb取不同常量值时，即可测得一系列Ｉc～Ｕce曲线，形成曲线族，如图所示。
三、实验仪器
三极管，HY3003D-3型可调式直流稳压电源，万用表、电子技术实验箱。
四、实验步骤
1．输入特性的测量
Rb=100KΩ。
取Vcc=0以及5V，输入不同的Vbb，测出Vbe以及VRb，间接测出ib。
将所得的数据写入表格并画出图线。
2.输出特性的测量
Vbb=5V，Rc=470Ω。
取Rb=100KΩ和400KΩ。
输入不同的Vcc，测量Vce和VRc，间接测量出ic。
将所得的数据写入表格并画出图线。
五、数据记录与处理
六、实验结果与误差分析
实验得到的图形与理论大致符合：
Vcc=0的一条曲线与二极管的正向特性相似，Vcc由零开始逐渐增大时输入特性曲线右移；ib逐渐增加时，输出特性曲线上移，饱和区几乎重叠。
不一致的地方由各种误差造成：
1.输出电源的实际值与现实的数值不符2．取点数目不够
3.各个仪器的视在值与实际值不一致4.仪器的有效位数有限
篇二：
Lab3三极管特性实验报告丁俐夫
实验报告
课程名称：
_______________________________指导老师：
________________成绩：
__________________实验名称：
_______________________________实验类型：
________________同组学生姓名：
__________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
1.2.3.4.1.2.3.4.
理解三极管的基本结构、工作原理与工作特性
理解三极管非门电路的基本原理，会设计基本的三极管非门电路学会测量三极管非门电路的特性
理解集成门电路的基本构造，学会测试集成门电路的静态逻辑功能，并测量集成门电路的特性使用万用表或Multisim仿真测试三极管的特性
利用三极管设计简单的非门电路，测试三极管非门电压传输的特性测量集成门电路的输入输出信号与静态逻辑功能测试集成非门电压传输的特性
二、实验内容
三、实验原理
1.万用表判断三极管类型与极性的方法
1）导通法测量类型与极性
假定我们并不知道被测三极管是NPN型还是PNP型，也分不清各管脚是什么电极。
首先判断哪个管脚是基极。
这时，我们任取两个电极（如这两个电极为1、2），用万用表二极管蜂鸣档位正反向测量，再取1、3电极和2、3电极，分别正反向测量。
在这三次颠倒测量中，必然有一次正反向均不导通，这一次的两极分别为集电极（c）和发射极（e），剩下的一个管脚必然是要寻找的基极（b）。
找到基极后我们可以判断三极管的类型。
将万用表置于二极管蜂鸣档位，把红表笔接在基极上，将黑表笔先后接在其余两个极上，如果两次均导通，则为NPN型，否则为PNP型。
最后判断集电极与发射极。
对NPN型二极管用二极管档位，红表笔与基极相连，把红表笔接在基极上，将黑表笔先后接在其余两个极上，有两次读数，大的一次就是发射极。
2）hFE档位测量测量放大倍数
判断出三极管的三个极（b，c，e），然后插入相应的插孔，万用表屏幕上就会显示该三极管的电流放大倍数。
2.测试三极管特性的方法：
1）伏安法
先测量输入特性，取Uce=0，分别测量Ib与Ube之间的函数关系。
（工程分析中近似认为输入特性曲线不随Uce移动,故只需求Uce为0的输入特性曲线）
再测量输出特性，测量当Ube取不同值时，Ic与Uce的函数关系。
整理数据描点作图即可2）Multisim仿真法伏安表法逐点测量
直流扫描DCSweep固定Uce=0，在ce端加电压，通过线性增大Ube得到Ib的变化得到输入特性曲线。
固定Ib不变，通过线性增大Uce得到Ic的变化得到输出特性曲线。
示波器观测法方法与测二极管特性曲线相同，只能同时测量一条输出特性曲线。
3.三极管设计简单的非门电路
对上图电路，Vi作为输入信号，Vo作为输出信号，可模拟非门电路，现对其作出分析：
首先确定各参数取值，Vcc=12V，Vbb=5V，β=40～160，：
Icmax＝1A，Vbeo＝0.7V，Vces=0.5V。
Ic过大易烧坏电阻，不妨取Ic=100mA，Ib>Ic/β=2.5mA。
Rc=（Vcc-Vces）/Ic≈200Ω。
Rb=（Vbb-Vbeo）/Ib≈2kΩ。
现对取定的参数加以检验，Prc=2W，Prb=0.0125W，均不会热损坏。
Ib=2.15mA，故有Ic 现对已取定值对非门电路进行分析。
当Vi=0（即数字电路的0）时，iB≈0，iC=βiB≈0，故Vcc≈Vo，Vo输出值较大（即数字电路的1）。
当Vi=5V（即数字电路的1）时，Vo≈0.2V，相对Vi很小，即输出值较小（即数字电路的1）。
综上输入和输出信号的对比形成的门电路可视为非门电路。
4.三极管非门特性的测量
1.搭一个简单的三极管非门电路
输入0～5V方波信号，用双通道示波器观测输入输出波形2.三极管非门电压传输特性的测试
1）输入三角波信号，用双通道示波器观测输入输出波形
2）观测电压传输特性，读出VOH（输出高电平电压）、VOL（输出低电平电压）、VTH（门槛电平、阈值电压）。
5.门电路静态逻辑功能测试
通过操作数据开关切换输入端的高低电平，输出端连接指示灯，通过观测指示灯的亮灭判断输出端的高低电平，从而可以对非门电路进行逻辑测试。
6.集成非门特性的测量测量
原理方法同三极管非门特性的测量
四、主要仪器设备
BD139三极管、74LS00集成芯片、万用表、双踪示波器、信号发生器、直流电源、电子技术实验箱。
五、实验步骤
1.判断三极管极性
任取两个电极（如这两个电极为1、2），用万用表二极管蜂鸣档位正反向测量，再取1、3电极和2、3电极，分别正反向测量。
在这三次颠倒测量中，必然有一次正反向均不导通，这一次的两极分别为集电极（c）和发射极（e），剩下的一个管脚必然是要寻找的基极（b）。
红表笔与基极相连，把红表笔接在基极上，将黑表笔先后接在其余两个极上，有两次读数，大的一次就是发射极。
2.测试三极管特性（直流扫描DCSweep法）
1）搭建电路图
2）点simulate->analyses->DC_sweep，设置直流扫描3）在output中设置需要绘图的变量4）点击simulate即得图像
5）并联不同参数的电路支路，在同一坐标系中得到不同
的变化曲线。
3.三极管非门特性的测量
按设计好的电路图布线，在Vi处输入三角波信号，Vcc接入直流12V电压用双通道示波器观测输入波形（Vi）和输出波形（Vo）。
观测电压传输特性，读出VOL，VOH，VTH。
4.门电路静态逻辑功能测试
接线如右图所示，芯片电源引脚必须正确连接。
分别输入A、B可能的输入变量组合，用逻辑指示灯观察Y，测量输出电压。
5.集成非门特性的测量测量
按右图布线，在Vi处输入三角波信号，Vcc接入直流5V电压用双通道示波器观测输入波形和输出波形。
观测电压传输特性，读出VOL，VOH，VTH。
六、实验数据记录和处理
1.测试三极管特性（直流扫描DCSweep法）
1）输入特性曲线
2）输出特性曲线
由上图可知，当三极管处于放大状态，即Uce大于Uceo，Ib一定，Ic不随Uce的变化而变化。
对于一定的Uce，Ic随Ib线性增长，△Ic/△Ib=β。
由直流扫描法，以Ib为第一变量，可得由斜率求得β。
注：
电流扫描DCSweep法实现一张坐标图同时出现多条线的方法
在直流扫描分析的分析参数里设置使用源2，即使用两个变量。
如上图右图所示，仿真可得左图。
2.三极管非门特性的测量
如左图为实验电路，示波器得到的波形如右图
利用三角波作为输入信号，可以观测到当输入信号处于低电位时，输出信号为高电位，当输入信号达到某一个值时，输出信号电位陡降。
输入信号处于较高电位后，输出信号为低电位。
现探究如何测量VOH（输出高电平电压）、VOL（输出低电平电压）、VTH（门槛电平、阈值电压）：
对输出信号来说，它的Max值即是它的输出高电平电压，Min值是输出低电平电压。
阈值电压如图，取陡降或突升部分的中点，它的输出电平对应的输入电平的值即
为阈值电压。
这个值应用移动光标的测量方法获得。
用李萨如图形如右图也可测量三个参数，由于纵轴为输出电压，故纵轴最大值为输出高电平电压，最小值为输出低电平电压，下降段中点对应的横轴值为阈值电压。
最终可得输出高电平电压VOH=12.035V；输出低电平电压VOL=0.044V；门限电压UTH=0.762V。
3.门电路静态逻辑功能测试
最终测量结果如下：
输出1对应高电位，
输出0对应低电位。
实验与理论相吻合。
74LS00集成与非门芯片有4个与非门，与非门是数字电路的一种基本逻辑电路。
若当输入均为高电平
（1），则输出为低电平（0）；若输入中至少有一个为低电平（0），则输出为高电平
（1）。
与非门可以看作是与门和非门的叠加。
思考题：
怎样判断门电路逻辑功能是否正常？
较简便的方法，可以先用理论列出门电路真值表，用逻辑值0、1组合代入输入端，看输出端口的值是否符合期望值。
思考题：
与非门一个输入接连续脉冲．其余端什么状态时允许脉冲通过?
什么状态时禁止脉冲通过?
与非门有多个输入端，只有当全部输入端都处于高电平时，输出才呈现低电平。
若要允许脉冲通过，其余端接低电平。
若要禁止脉冲输出，其余端接高电平或相同脉冲。
4.集成非门特性的测量
波形图与三极管非门特性的测量的图形基本一致，计算方法也相同。
（输入电压为5V）
最终可得输出高电平电压VOH=4.546V；输出低电平电压VOL=0.223V；门限电压UTH=0.802V。
七、心得体会
1.注意事项有，芯片电源引脚必须正确连接，实验过程中不准带电接线和改线，注意电源的极性不要接
错，检查无误后方可接通电源进行实验。
2.在用三极管设计简单的非门电路的过程中，对下图电路，Vi作为输入信号，Vo作为输出信号，模拟
非门电路。
计算参数时，曾出现过一些问题。
刚开始没有考虑电阻的额定功率（一半为2W）。
由于Icmax=1A,开始时我大胆的取了Ic=500mA，Rc约为20Ω，此时的Prc=5W，超过了额定功率。
后
篇三：
实验一三极管输入输出特性实验报告
三极管输入输出特性
姓名：
班级：
学号：
指导老师：
1.实验背景
输入特性曲线（共射极）
iB=f（vBE）?
vCE=const.
（1）当vCE=0V时，相当于发射结的正向伏安特性曲线。
（2）当vCE≥1V时，vCB=vCE-vBE>0，集电结已进入反偏状态，开始收集电子，基区复合减少，同样的vBE下iB减小，特性曲线右移。
图1
输出特性曲线（共射极）
iC=f（vCE）iB=const.
饱和区：
vCE很小，iCiB，三极管如同工作于短接状态，一般vCEvBE，此管压降称为饱和压降。
此时，发射结正偏，集电结正偏或反偏电压很小。
截止区：
iB=0，iC＝iCEO0，三极管如同工作于断开状态，此时，vBE小于死区电压。
放大区：
vBE>Vth，vCE反电压大于饱和压降，此时，发射结正偏，集电结反偏。
图2
2.实验目标
1.掌握不同连接时的三极管的伏安特性曲线
2.掌握利用PSpiceA/D仿真功能中提供直流扫描分析（DCSweep）以及参数分析
（ParametricAnalysis）
3.实验方法
1>电路图中的参数用花括号括起，如下图中的{VCE}等
2>图中的place?
part?
addlibrary后，添加special.olb3>双击出现propertyeditor，选择Newcolumn,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DCSweep设定，然后options中选择parametricsweep,在sweepvaraible栏中选择GLOBALPARAMETER，在parametername中将相应的参数名写入。
在sweeptype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。
4.实验设计
1.仿真共射极连接时的输入、输出特性曲线（三极管Q2N2222）
PARAMETERS:
DC=5vAC=TRAN=
PARAMETERS:
2.仿真共基极连接时的输出特性曲线
PARAMETERS:
Q1
DC={IE}AC=TRAN=
5.实验结果
6.总结
1>在设置数值时需要写好单位，否则可能得不到预期的结果。
2>GLOBALPARAMETER栏parametername中设置的是常量，PrimarySweep栏Voltagesource中设置的是变量。
3>用软件可以精确的模拟实验，实验效果与所设置的值有关。
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