1、專業：測控技術與儀器姓名：顏睿 學號：3130103850 日期：2017.3.15 地點：東3-211 實驗報告課程名稱：電路與電子技術 指導老師：樓麗珍 成績：_實驗名稱：三極管的伏安特性測量 實驗類型：驗證性實驗 同組學生姓名：_一、實驗目的和要求（必填）二、實驗內容和原理（必填）三、主要儀器設備（必填）四、操作方法和實驗步驟五、實驗數據記錄和處理六、實驗結果與分析（必填）七、討論、心得一、實驗目的和要求1.理解三極管直流偏置電路的結構和工作原理2.理解三極管輸入、輸出伏安特性3.學習三極管伏安特性的測試方法二、實驗內容和原理實驗內容：1.測量三極管的輸入伏安特性2.測量三極管的輸出伏安

2、特性實驗原理：BJT的共射極組態的伏安特性1.共射組態輸入特性共射組態輸入特性是指VCE一定時，輸入回路中，VBE和IB之間的關系，即IB=(VBE)|VCE=常數VCE=0VVCE增長時VCE1V后2.共射組態輸出特性共射組態輸出特性是以IB一定時，IC與VCE之間的關系。即IC=(VCE)|IB=常數整個輸出特性可劃分為三個不同的工作區域(1)截止區截止區是指圖中IB0的區域。使BJT處于截至狀態的條件是外加電壓使發射結和集電結均處于反向偏置，即VBE0，VCB0。(2)飽和區飽和區相應于輸出特性曲線中，靠近坐標IC的區域（VCE0.7V）。此時，發射結正偏，VBE0.7V，而集電結也由反

3、偏轉為正偏（VCB=VCE-VBE0）。(3)放大區放大區又稱恒流區，對應于輸出特性曲線的水平部分，即IB0,且VCE0.7V的區域。外加電壓必須使發射結正偏，集電結反偏。三、主要儀器設備電子實驗箱、萬用表、NPN型硅三極管9013四、操作方法和實驗步驟1.輸入伏安特性的測量1)VCE=0V測量步驟：1.設計并完成連接電路，ce間開路2.調節輸入回路電源電壓，用萬用表測量be兩端電壓VBE，再測量Rb兩端電壓，用歐姆定律換算得到基極電流IB3.重復上述步驟，測得多組VBE和IB數據記錄并作出圖。電路圖連接如下：VCE=0V時仿真輸入特性曲線如下圖：2)VCE=1V測量步驟：1.設計并完成連接電

4、路，ce間連接1V電壓源2.調節輸入回路電源電壓，用萬用表測量be兩端電壓VBE，再測量Rb兩端電壓，用歐姆定律換算得到基極電流IB3.重復上述步驟，測得多組VBE和IB數據記錄并作出圖。電路圖連接：VCE=1V仿真輸入特性曲線如下圖：3）將VCE=0V和VCE=1V兩種情況下的輸入特性曲線放在同一坐標系下，可以發現隨著VCE的增大，輸入特性曲線右移，仿真如下圖所示：2.輸出伏安特性的測量1）IB=16uA測量步驟：1.設計并完成連接電路2.將萬用表連接在Rb兩端，調整輸入回路電壓源，使得IB=16uA（即電壓表示數為1.6V），調整完成不要再動3.調節輸出回路電源電壓，用萬用表測量ce兩端電

5、壓VCE，再測量Rc兩端電壓，用歐姆定律換算得到集電極電流IC4.重復第三步，測得多組VCE和IC數據記錄并作出圖。電路連接如下圖：仿真得到IB=16uA時，輸出特性曲線如圖示：2）IB=40uA測量步驟：1.設計并完成連接電路2.將萬用表連接在Rb兩端，調整輸入回路電壓源，使得IB=40uA（即電壓表示數為4V），調整完成不要再動3.調節輸出回路電源電壓，用萬用表測量ce兩端電壓VCE，再測量Rc兩端電壓，用歐姆定律換算得到集電極電流IC4.重復第三步，測得多組VCE和IC數據記錄并作出圖。電路連接如下圖：仿真IB=40uA時的輸出曲線如圖示：五、實驗數據記錄和處理1）輸入曲線：a)VCE=

6、0VVBE(V)UR(mV)IB(uA)0.416000.4320.020.454.60.0460.466.40.0640.479.20.0920.4813.50.1350.48516.90.1690.4918.20.1820.5300.30.52640.640.54130.11.3010.55188.71.8870.562752.750.585875.870.6124512.45根據表格數據作出圖像b)VCE=1VVBE(V)UR(mV)IB(uA)0.417000.43000.45000.470.50.0050.491.30.0130.5130.030.5512.40.1240.5725.

7、90.2590.5952.30.5230.675.20.7520.611051.050.621531.530.632262.260.643213.210.655585.580.6670070.67102510.250.68146414.640.7312031.2根據表格數據作出圖像得c)將VCE=0V和VCE=1V時的輸入特性曲線放在同一坐標系下2）輸出特性曲線a) ib=16uA rc=2.4kWVCE(V)UR(V)IC(mA)0000.051.5060.62750.061.660.6916670.072.481.0333330.082.961.2333330.13.241.350.134

8、.421.8416670.176.772.8208330.36.92.8750.56.942.8916670.76.952.89583316.992.912527.062.94166737.172.987547.253.02083357.273.02916767.383.075做出圖像得b) ib=40uA rc=270WVCE(V)UR(V)IC(mA)0000.0750.4371.620.090.62.220.121.1584.290.21.7376.430.31.927.110.41.9327.160.51.9427.1911.9777.3222.027.4852.137.89作出圖像得

9、c)將ib=16uA和ib=40uA時的輸出特性曲線放在同一坐標系下六、實驗結果與分析1）三極管伏安特性測量電路參數設計依據a.輸入特性曲線測量中：在輸入回路中，電源是由5V直流恒壓源轉換得到的可控電壓源（05V），電阻選擇阻值為100kW的定值電阻。這里的考慮是在輸入特性測量中，晶體管be間的壓降約為0.7V，電阻選擇過小會使IB過大從而導致集電結電流IC過大，燒壞晶體管；電阻又不能太大，使測量過程中IB過?。▊€人覺得最好要大于30uA）從而無法做出完整的輸入特性曲線。100kW電阻，IB的最大值為（5-0.7）V / 100kW = 43uA，可以滿足實驗需求。在實驗中，電流IB無法通過電

10、流表直接測得，故采取測量電阻兩端電壓通過歐姆定律計算得到IB的值。b.輸出特性曲線測量中：輸入回路中要保證IB是恒流，在測量過程中會涉及到晶體管的飽和區和放大區，根據理論知識晶體管的飽和狀態模型be上的壓降為0.7V0.8V，放大狀態模型be上的壓降為0.7V，為了保證IB的恒定，這里需要選擇一個大阻值電阻與基極串聯，故選擇Rb=100kW。在輸出回路中，電源采用+15V恒壓源轉換得到的可控電壓源（015V），這里需要考慮的是電阻Rc上的壓降不宜過大，采用小阻值電阻，保證VCE有一定的可調范圍，例如ib=16uA時，用的是2.4kW的電阻，由實驗前測量得放大系數b=200，則放大狀態下集電結電流IC=16uA200=3.2mA，電阻Rc上的壓降為3.2mA2.4kW=7.68V，則VCE可調范圍是07.32V，可以滿足實驗需要。 2)放大系數b實驗前直接用萬用表測得晶體管放大系數b=200再由實驗數據間接測量得到b=192197基本吻合七、討論、心得思考題（1）從伏安特性曲線中可獲得哪些有關三極管的重要參數？分別怎樣獲得？答：可以得到放大系數b，由輸出特性曲線放大區工作的集電極電流IC比基極電流IB得到還