实验三光电三极管特性测试及其变换电路模板

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电路实验三极管特性的测试

三极管特性的测试
一、实验目的
１、掌握三极管的输入输出特性及其测试方法。２、学会绘制三极管的输入输出特性曲线。
二、实验原理
晶体管的伏安特性曲线是描述三极管的各端电流与两个PN结外加电压之间的关系的一种形式，其特点是能直观，全面地反映晶体管的电气性能的外部特性。三极管电路分共射级、共基极和共集电极电路（本实验主要介绍共射级电路）。现介绍以ＮＰＮ型三极管共射级接法时的特性曲线，测试线路如图１所以。
图２三极管输入特性曲线
２、三极管的输出特性曲线
图３是三极管的输出特性曲线。从图中可以看出，当 iB变化，iC与uCE的关系曲线就会移动，因此三极管的输出特性是一簇曲线。集电极电流iC与集电极电压uCE之间的关系可以用如下函数表示：
图３三极管输出特性曲线
三、实验内容
１、三极管输出特性的测试
图１三极管特性曲线的测试线路来自１、三极管输入特性曲线
图2是三极管的输入特性曲线，它是指当集电极电压与发射极电压uCE是常量时，输入回路中基极电压uBE与基极电流之间iB的关系。在室温条件下，输入特性曲线受uCE的影响，uCE增加，输入曲线向右移动。但是当uCE＞1V时，虽然uCE增加，但是特性曲线基本保持不变。一般情况下满足uCE＞1V的条件，所以我们通常使用uCE＞1V时的特性曲线。
表１
uCE=3V uR（V） ic（mA） iB =uR/R（mA） 1.0 3.0 5.0
uCE=5V 1.0 3.0 5.0
四、实验器材
１、实验箱２、数字万用表３、单级、多级负反馈实验电路板４、导线若干
结束！
按图４所示连接线路，图中U1、U2由实验箱直流信号源提供。调节U2，使其电压为３Ｖ，即uCE＝３Ｖ不变，然后调节U1，使得电阻Ｒ上的电压为1.0Ｖ，即可得基极电流iＢ=uR/R=1.0mA，然后测量ic，填入表１中，按表１中数据进行测量，测量完后绘制三极管输出特性曲线。

三极管伏安特性模电实验报告

三极管伏安特性模电实验报告实验目的：通过实验测量三极管的伏安特性曲线，了解三极管的工作原理，掌握三极管的基本特性。

实验原理：三极管的伏安特性是指当三极管的电压和电流之间的关系。

在实验中，通常固定集电极电流，改变基极电流或者基极电压，然后测量集电极电压与基极电流之间的关系。

实验仪器和器件：1.三极管（NPN型）2.直流稳压电源3.电流表4.电压表5.可变电阻6.万用表7.连接线8.芯片插座实验步骤：1.用线剪剪断一根连接线，分别剥开两端的绝缘层，用鳄鱼夹固定在实验台上；2.将一个面展平的三极管插座的三脚插在C元件插孔中，将三极管的三脚依次插在插座的基极孔、发射极孔、集电极孔中；3.在直流电源的正极插座上连接一根连接线，用鳄鱼夹固定在实验台上，保证连接线与N元件插孔中的发射极短路；4.在直流电源的负极插座上连接一根连接线，用鳄鱼夹固定在实验台上，保证连接线与N元件插孔中的集电极短路；5.将三极管上的所有脚依次连接到插座上，记得线连接螺丝不能固定太紧，防止压伤三极管；6.将基极极不连接到插座上，将限流电阻调至0Ω，基极之间的电流极润，可以通过电流表测量；7.将限流电阻调至无穷大Ω，待840V，将基极与插座上的基极连接，此时三极管处于切断状态；8.调节限流电阻至1Ω，将基极与插座上的基极断开，此时电流为0；9.调整限流电阻的值，逐渐增加基极电流，重复测量集电极电压与基极电流之间的关系；10.绘制伏安特性曲线。

实验结果和数据处理：根据实验测量的数据，我们可以绘制得到三极管的伏安特性曲线。

从伏安特性曲线可以观察到三极管的基本工作状态：切断状态、饱和状态和放大状态。

切断状态下，基极电流为0，集电极电流也为0，集电电压为最高；饱和状态下，基极电流较大，集电电流也较大，集电电压较低；放大状态下，基极电流较小，集电电流较大，集电电压较低。

经过实验，我们还可以得到三极管的一些基本参数，如静态工作电流(IC)、饱和电压(VCEsat)等。

仿真实验--三极管特性仿真实验

仿真实验二三极管输入特性与输出特性仿真实验1. 实验题目三极管输入特性与输出特性仿真实验2. 实验目的和要求掌握Multisim 10的基本使用方法；通过仿真，验证三极管的输入特性与输出特性及主要参数。

3. 实验平台Multisim 10和Excel 软件4. 实验内容(1) 三极管输入特性 (2) 三极管输出特性5. 实验原理三极管的输入特性：()|B BE CE I f U U ==常数三极管的输出特性：()|C CE B I f U I ==常数6. 实验步骤6.1 三极管输入特性图1 三极管输入特性测试示意图图2三极管输入特性测试仿真图第1步：调节R2的值使得XM015显示接近2V ，改变R3的阻值(即百分比)，将测得的B i 与BE V 填入表1。

第2步：调节R2的值使得XM015显示接近5V ，改变R3的阻值(即百分比)，将测得的B i 与BE V 填入表1。

第3步：用Excel 对第1步和第2步中的数据进行曲给拟合，得到()|B BE CE I f U U ==常数的曲线图。

表16.2 三极管输出特性图3三极管输出特性测试示意图图4三极管输出特性测试仿真图第1步：调节R1的电阻值，使0B i =；按表2中的电压值调节V1的输出电压值，并将测得的C i 与CE V 填入表1中。

第2步：调节R1的电阻值，使20B i uA =；按表2中的电压值调节V1的输出电压值，并将测得的C i 与CE V 填入表1中。

第3步：调节R1的电阻值，使40B i uA =；按表2中的电压值调节V1的输出电压值，并将测得的C i 与CE V 填入表1中。

第4步：调节R1的电阻值，使60B i uA =；按表2中的电压值调节V1的输出电压值，并将测得的C i 与CE V 填入表1中。

第5步：调节R1的电阻值，使80B i uA =；按表2中的电压值调节V1的输出电压值，并将测得的C i 与CE V 填入表1中。

实验三光电三极管特性测试及其变换电路

实验三光电三极管特性测试及其变换电路实验目的、学习掌握光电三极管的工作原理2、学习掌握光电三杨管的基本特性掌掘光电三极管特性测试的方法4、了解光电三极管的基本应用二、实验内容1、光电三极管光电流测试实验2、光电三极管伏安特性测试实验3、光电三极管光电特性测试实验4、光电三极管时间特性测试实验5、光电三极管光谱特性测试实验三、实验仪器1、光电器件和光电技术综合设计平台1台2、光源驱动模块1个3、负载模块1个1、光通路组件1套5、光电三极管及封装组件1套6、2#迭插头对(红色，50cm) 10根7、2#迭插头对(黑色，50cm) 10根8、示波器1台四、实验原理光电三极管与光电二极管的工作原理基本相同，工作原理都是基于内光电效应，和光敏电阻的差别仅在于光线照射在半导体PN结上，PN结参与了光电转换过程。

光敏三极管有两个PN结，因而可以获得电流增益，它比光敏二极管具有更高的灵敏度。

其结构如图3-1 (a)所示。

当光敏三极管按图3-1 (b) 所示的电路连接时，它的集电结反向偏置，发射结正向偏置，无光照时仅有很小的穿透电流流过，当光线通过透明窗口照射集电结时，和光敏二极管的情况相似，将使流过集电结的反向电流增大，这就造成基区中正电荷的空穴的积累，发射区中的多数载流子(电子)将大量注人基区，由于基区很薄，只有一小部分从发射区注入的电子与基区的空穴复合，而大部分电子将穿过基区流向与电源正极相接的集电极，形成集电极电流。

这个过程与普通三极管的电流放大作用相似，它使集电极电流是原始光电流的(1+B )倍。

这样集电极电流将随入射光照度的改变而更加明显地变化。

在光敏二极管的基础上，为了获得内增益，就利用了晶体三极管的电流放大作用，用Ge 或Si单晶体制造NPN或PNP型光敏三极管。

其结构使用电路及等效电路如图4所示。

光敏三极管可以等效一个光电二极管与另一个-般晶体管基极和集电极并联:集电极基极产生的电流，输入到三极管的基极再放大。

三极管的特性曲线实验

实验目的•测试三极管的输入和输出特性并绘制特性曲线小灯泡的伏安特性测试电路图集电极基极b发射极思考探究...1.R1和R2有什么作用2.电流表电压表如何选取？uAv mA实验电路图Kmv实验器材1.万用表2.直流稳压电源 6.直流微安表7.直流毫安表5.直流毫伏表 3.滑动变阻器4.电阻箱v BE i B o 实验方法：控制变量法，描点法v CEi c o 以输出口电压v CE 为参变量，反映i B 和v BE 的函数关系()|CE B BE v Ci f v ==以输入口电压v BE 为参变量，反映i C 和v CE 的函数关系()B C CE Ii f v ==常数实验总结v BEi Bv ON v BE I I B2V CE =0V V CE =3V V CE =1V 1.共射输入特性曲线门坎电压当Vbe 一定时，随着Vce 的增大，Ib 减小2. 输出特性I B 20μA 40μA 60μA 80μA 100μA I C (mA )U CE (V)9O 放大区解惑：晶体管放大的过程，实际上是指小信号控制大信号的过程。

而不是小信号独自生成大信号的过程。

所被控制放大信号的能量是由电源提供的。

而且晶体管本身也有能量的损耗。

（1）三极管具有电流放大能力，通过一定的电路还可形成电压放大能力。

换言之，三极管具有功率放大能力，这是否违背能量守恒定律？为什么？（2）测量输出特性的实验中，为什么当Uce接近零时，ib会有明显变化？（3）麦克风，音响，那么他们的放大功能对应输出曲线上的哪一区域？？？。

运用光电三极管原理设计光电开关实验方案

光电开关可以输出多种形式的开关量信号，如NPN、PNP、常开、常闭等，方便与不同控制系统的接口连接。
04
实验方案
实验器材准备
光电三极管：选择适当型号的光电三极管，具有高灵敏度和快速响应特性。
01
电源：为光电三极管和光源提供适当的电压和电流。
03
02
光源：使用LED或激光器等光源，提供稳定的光照条件。
最终输出开关控制信号。
实验数据分析
在实验过程中，我们记录了不同光照条件下的光电三极管输出信号，并对其进行了详细的分析。实验结果表明，该
光电开关具有较高的灵敏度和稳定性。
实验不足与改进方向
不足之处
实验环境较为理想化，未考虑实际应用中可能存在的干扰因素，如环境光
、温度变化等。
对于某些特殊光照条件（如强光、弱光等），光电开关的性能表现可能不够理想。
结果
03
讨论实验中遇到的问题、解决方案以及实验的局限性
和改进方向
02
光电三极管原理
光电三极管结构
01
02
03
基极
光电三极管的基极通常由光敏材料制成，负责接收光线并产生光电流。
发射极
发射极是光电三极管的电流输出端，与基极之间形成电流通路。
集电极
集电极是光电三极管的电流输入端，与发射极之间通过负载电阻连接。
重复性测试
在相同实验条件下进行多次测量，结果表明光电三极管的输出稳定性良好，具备较高的可重复性。
实验结论
01
光电三极管原理验证
通过实验结果分析，验证了光电三极管能够将光信号转换为电信号的原
理，为后续的光电开关设计提供了理论支持。
02
实验数据与理论预期相符

高二物理竞赛课件测量三极管特性的实验线路

V UCE
+ EC
输出回路 –
+– –
–
EB 共发射极电路
负载
信号源
共发射极基本电路
当UCE UBE时，三极管工作于饱和状态在饱和区，IB IC，
发射结处于正向偏置，集电结也处于正偏。
1
20A 深度饱和时，（开关闭合）
IB=0
O 3 6 9 12 UCE(V)
截止区
四、主要参数表示三极管特性的数据称为三极管的参数，三极
管的参数也是设计电路、选用三极管的依据。
1. 电流放大系数有，
值下降到正常值的三分之二时的集电极电流即ICM
5. 集-射极反向击穿电压U(BR)CEO 当集—射极之间的电压UCE 超过一定的数值时，三极管就会被击穿。手册上给出的数值是25C、基极开路时的击穿电压U(BR) CEO。
6. 集电极最大允许耗散功耗PCM PCM取决于三极管允许的温升，消耗功率过大，温升过高会烧坏三极管。
20A 偏置、集电结处于反向偏置，三 IB=0 极管工作于放大状态
12 UCE(V)
（2）截止区
IB = 0 以下区域为截止区，有 IC 0 。在截止区发射结处于反向偏置，集电结处于反向偏置，三极管工
作于截止状态。（开关断开）
IC(mA )
饱4 和区3
2
100A
80A 60A 40A
（3）饱和区
测量三极管特性的实验线路
测量三极管特性的实验线路
IC
mA
IB
+
A
RB
+
V UBE + 输– 入回–路
V UCE
+ EC
输出回路 –

实验三三极管输入输出特性测试

实验三三极管输入‎输出特性测‎试（二）一、实验目的通过对三极‎管输入回路‎和输出回路‎电压和电流‎的测量，得到三极管‎的输入特性‎和输出特性‎数据。

了解三极管‎的放大功能‎，认识三极管‎放大信号的‎特征（比较基极电‎流Ib和集‎电极电流I‎c）。

二、实验原理三极管外部‎各极电压和‎电流的关系‎曲线，称为三极管‎的特性曲线‎，又称伏安特‎性曲线。

它不仅能反‎映三极管的‎质量与特性‎，还能用来定‎量地估算出‎三极管的某‎些参数，是分析和设‎计三极管电‎路的重要依‎据。

对于三极管‎的不同连接‎方式，有着不同的‎特性曲线。

应用最广泛‎的是共发射‎极电路，可以采用传‎统的逐点法‎测量，其基本测试‎连线电路如‎图-1所示。

图-1 三极管输入‎、输出特性曲‎线测量连线‎图输入特性曲‎线在三极管共‎射极连接的‎情况下，当集电极与‎发射极之间‎的电压维持固定值‎时，和之间的一‎簇关系曲线‎，称为共射极‎输入特性曲‎线，如图-2所示。

图-2 三极管的输‎入特性曲线‎三极管输出‎特性曲线是‎指以三极管‎的基极电流‎b I 维持固定值‎时，测量集电极‎、发射极之间‎电压与三极‎ce U 管集电极电‎流的关系曲‎c I 线。

曲线如图-3所示。

图-3 三极管的输‎出特性曲线‎三、实验内容实验目的：通过对三极‎管输出回路‎电压和电流‎的测量，认识三极管‎的输出特性‎。

弄清三极管‎放大信号的‎特征是电流‎放大（对比基极电‎流Ib 和集‎电极电流I ‎c ）。

实验内容与‎规划：要组建一个‎三极管输出‎回路便于测‎量回路中的‎电压与电流‎的变化数据‎。

（注意点：测量三极管‎输出回路时‎，三极管的输‎入回路电流‎Ib 要固定‎，否则影响输‎出回路的测‎量）大家先准备‎好实验方案‎，上课用15‎分钟来讨论‎定案。

实验结束后‎关注基极电‎流Ib 和集‎电极电流I ‎c 的关系。

实验电路图‎：V11VR1100RRV1100Q12N3392R2100RV21V+88.8Volts+88.8Amps数据记录：Ib=20uA Uce1 0.361 0.489 0.98 2.01 2.97 3.44 4.05 5.01 Ic1 3.168 3.321 3.342 3.541 3.548 3.55 3.561 3.574 Ib=40uA Uce2 0.18 0.531 0.914 2.045 3.025 4.32 4.65 5.125 Ic2 5.686 6.572 6.648 6.687 6.786 6.927 7.032 7.168 Ib=60uA Uce3 0.328 0.522 0.885 1.942 2.98 4.121 4.776 5.064 Ic3 8.756 10.085 10.269 10.604 11.062 11.189 11.201 11.229曲线图：数据处理：①：ΔIc/ΔIb=161.88②：ΔIc/ΔIb=193.06四、心得体会1、一开始就忘‎记测0的时‎候的数据，之后只有默‎认为0，下次一定要‎注意。

模块1.2三极管基本特性的测试3

读一读——BJT共射输出特性曲线的运用电位法判别BJT的工作状态 U2、U3分别为下述数值，试判断它们是硅管还是锗管，是NPN型还
[例题] 若测得放大电路中的三个三极管的三个电极对地电位 U1、
是PNP型？并确定e、b、c极。
（1）U1 = 2.5V U2 = 6V （2）U1 = －6V U2 = －3V （3）U1 = －1.8V U2 = －2V U3 = 1.8V U3 = －2.8V U3 = 0V
读一读——BJT共射输出特性曲线的运用电位法判别BJT的工作状态放大状态发射结正偏、集电结反偏
读一读——BJT共射输出特性曲线的运用电位法判别BJT的工作状态饱和状态发射结正偏、集电结正偏
读一读——BJT共射输出特性曲线的运用电位法判别BJT的工作状态
截止状态
发射结反偏
1.2.2 三极管特性曲线的测试
做一做——三极管放大作用的测试
测试程序： ① 按图接好电路，并在基极回路串接A电流表，在集电极回路串接mA电流表。 ② 接入电源电压VCC=20V。 ③ 不接ui，以uBE的变化量uBE （可通过改变VBB而得到）代替输入电压的作用。
做一做——三极管放大作用的测试
做一做——BJT共射输出特性曲线的测试测试程序： ① 按图接好电路，并在基极回路串接A电流表，在集电极回路串接mA电流表。 ② 接入电源电压VBB=0V，VCC=30V。 ③ 调节电源电压VBB ，使iB为下表中所给的各数值；对应于每一个iB ，调节电源电压VCC使UCE为下表中所给的各数值，测出此时相应的iC值，将结果填入下表中。
两个回路正确的直流偏置 ui为小信号 ui和VBB串接
使发射结正偏，并提供适当的IB和UBE

三极管输出特性曲线测试电路.

北华航天工业学院《电子技术》课程设计报告报告题目：三极管输出特性测试电路作者所在系部：电子工程系作者所在专业：自动化作者所在班级：作者姓名：作者学号：指导教师姓名：完成时间：课程设计任务书内容摘要三极管的输出特性曲线是指在基极电流i B一定的情况下，集电极电流i c与电压u CE之间所对应的关系曲线。

每取一个i B，i C与u CE就对应一条关系曲线，因此，输出特性曲线是有若干条曲线构成的。

给基极提供一个固定不变的电流（可转换为电压），再给三极管的集电极和发射极之间提供一个连续可变的扫描电压（即示波器X输入）。

集电极电流可近似为发射极电流，电位变化规律相同。

再将发射极电位送至示波器Y输入，示波器就会显示出一条特性曲线。

要显示一组输出特性曲线，就要在显示一条曲线的基础上，按照一定的时间间隔给三极管的基极提供增量相同的基极电流（即阶梯信号），且基极电流与c、e之间电压变化必须同步。

要连续地显示输出特性曲线，基极电流和c、e之间的扫描电压必须同周期同相位，此外，选取周期要考虑到人视觉的暂留特性。

关键字：三极管特性曲线基极集电极发射极扫描电压周期目录一、概述 (1)二、方案设计与论证 (1)三、单元电路设计与分析 (2)1.方波三角波产生电路 (2)2．可编程放大器 (3)3．八进制时序计数器 (4)4．梯形基极电流产生电路和集电极电流变换电路 (5)四、总原理图及元器件清单 (6)五、结论 (8)六、心得体会 (8)七、参考文献 (9)一、概述三极管输出特性曲线是通过时钟信号产生电路产生时钟信号分别三角波产生电路和八进制基础器。

三角波产生电路产生三角波提供c、e扫描电压至被测三极管和示波器X轴输入端。

八进制计数器逐位产生高电平控制可编程放大器模拟开关，使可编程放大器输出梯形波到被测三极管基极，集电极电流输入至示波器Y轴输入端。

示波器X、Y轴叠加形成八条输出波形。

二、方案设计与论证三极管输出特性曲线测试电路以三角波提供扫描电压，并叠加梯形波，从而显示完整的输出特性曲线。

实验三三极管放大电路实验

实验三三极管放大电路实验一、实验目的1．学习测量和调整放大器的静态工作点；2．学习测量电压放大倍数；3．了解共射极放大器的参数变化对静态工作点、放大倍数及输出波形的影响。

二、实验与原理电路图单管交流放大实验电路如图6-1所示。

图6-1 三极管放大电路实验电路图1．由三极管组成的放大电路为了获得最大不失真输出信号，必须合理设置静态工作点。

如果静态工作点太高或太低，或输入信号过大，都会使输出波形产生非线性失真。

对于小信号放大器，工作点都选择在交流负载线的中点附近，一般采用改变偏置电阻R B的方法来调节静态工作点。

2．电压放大倍数A u是指放大电路正常（即不失真）工作时对输入信号的放大能力，即A u=U o/U i，式中，Uo、Ui为输出和输入电压的有效值，可以用晶体管毫伏表测量。

三、仪器设备1．直流稳压电源2．晶体管毫伏表3．万用表4．信号发生器5．示波器四、实验内容与步骤1．先将直流稳压电源得输出调至+12V（以万用表测量的值为准），然后关掉电源。

用导线将电源输出接到实验电路板上，并按图6-1接好实验电路（R C=2kΩ），检查无误后接通电源。

2．三极管放大电路的静态研究（1）调节R w使放大器的集电极电位U E =2V左右，然后分别测出U B、U C，再计算出U BE、U CE、I C的大小（已知β=90)。

（2）左右调节R w，分别观察表格6-1中各量的变化趋势，并记录。

表6-13．三极管放大电路的动态研究（1）重新调节静态工作点U E =2V左右。

（2）使信号发生器输出1kHz、10mV的正弦波信号，接到放大器的输入端，将放大器的输出（R L=∞）信号接至示波器上观察输出波形，若不失真，测出u i和u o的大小，计算出电压放大倍数，并与估算值相比较。

（3）在输出波形不失真的情况下，按表6-2中给定的条件，测量并记录输出电压u o，计算电压放大倍数。

与预习结果相比较。

表6-2*4．调出放大器的最大输出幅度：在上述条件下，接上2kΩ负载电阻，调节R B使不失真时的输出电压最大（这里是指在Q点可调的情况下，电路所能达到的最大不失真输出幅度）。

[经典]光敏三极管特征测试

实验三光敏三极管特性测试一:实验原理：光敏三极管是具有NPN或PNP结构的半导体管，结构与普通三极管类似。

但它的引出电极通常只有两个，入射光主要被面积做得较大的基区所吸收。

光敏三极管的结构与工作电路如图（11）所示。

集电极接正电压，发射极接负电压。

二:实验所需部件：光敏三极管、稳压电源、各类光源、电压表（自备4 1/2位表）、微安表、负载电阻三:实验步骤：1、判断光敏三极管C、E极性，方法是用万用表欧姆20M测试档，测得管阻小的时候红表棒端触脚为C极，黑表棒为E极。

2、暗电流测试：按图（11）接线，稳压电源用±12V，调整负载电阻RL阻值，使光敏器件模板被遮光罩盖住时微安表显示有电流，这即是光敏三极管的暗电流，或是测得负载电阻RL上的压降V暗，暗电流LCEO=V暗/RL。

（如是硅光敏三极管，则暗电流可能要小于10-9A，一般不易测出。

3、光电流测试：取走遮光罩，即可测得光电流I光，通过实验比较可以看出，光敏三极管与光敏二极管相比能把光电流放大（1+HF E）倍，具有更高的灵敏度。

1、伏安特征测试：光敏三极管在给定的光照强度与工作电压下，将所测得的工作电压Vce与工作电流记录，工作电压可从+4V~+12V变换，并作出一组V/I曲线。

2、光谱特性测试：对于一定材料和工艺制成的光敏管，必须对应一定波长的入射光才有响应。

按图（11）接好光敏三极管测试电路，参照光敏二极管的光谱特性测试方法，分别用各种光照射光敏三极管，测得光电流，并做出定性的结论。

3、光电特性测试：图（12）光敏三极管的温度特性图（13）光敏三极管的光电特性曲线在外加工作电压恒定的情况下，照射光通量与光电流的关系见图（13），用各种光源照射光敏三极管，记录光电流的变化。

4、温度特性测试：光敏三极管的温度特性曲线如图（12）所示，试在图（11）的电路中，加热光敏三极管，观察光电流随温度升高的变化情况。

思考题：光敏三极管工作的原理与半导体三极管相似，为什么光敏三极管有两根引出电极就可以正常工作？光敏三极管对不同光谱及光强的响应一:实验原理：在光照度一定时，光敏三极管输出的光电流随波长的改变而变化，一般说来，对于发射与接收的光敏器件，必须由同一种材料制成才能有此较好的波长响应，这就是光学工程中使用光电对管的原因。

实验晶体二极管、三极管的特性与检测

绪论SXJ-3A分立元件模拟电路学习机一、设备简介分立元件模拟电路学习机有一大块大型双面印制板组成，板的正面有形象直观的原理图（见图0-1），反面接有元件，需要接线与测量的地方装有插孔。

全部实验用的直流电源为+12V，可由“本机工作电源”提供。

交流220V电源输入插座在左上角，整流及稳压实验时备有变压器一只，只要接上交流220V电源，指示灯亮，有整流输出，整流部分输出的直流电压可供稳压电源实验使用。

做稳压电源实验时组成的桥式稳压电路因线路简单、稳压性能不好，因此不能作为其它实验的直流电源使用。

为提高实验过程的可靠性，本实验装置已全部改用高性能接插件。

这种高性能自锁紧接插件，是我国已批准的一项专利产品，经大量使用表明：接触可靠使用方便。

自锁紧接插件的特征是：插头与插座的导电接触面较之一般接插件要大得多，因而接触电阻极其微小（≤0.003Ω），再插入是略加旋转，可获得极大的轴向锁紧力，接触十分可靠。

拔出时采用旋转方式亦很轻松，无需借助任何工具，便可快速插拔，插头和插头之间可以叠插，使用极为方便。

二、设备组成本学习机有六个部分：1、整流滤波、稳压管稳压电路和串联稳压电路。

稳压电路输出9~17V，100mA，实验用负载电阻安装在学习机上左侧（由R L 80Ω4W 串联R W 470Ω组成），稳压电源输出电压调节电位器R W 220Ω在板上中部，稳压管稳压实验时，2CW的稳压值为5.5~6.5V，最大工作电流83mA。

2、单极和两极放大电路。

+12V电源由“本机工作电源”供给。

输入信号接入B点与地之间，最好用屏蔽线连接，输入信号的幅度：单极时5mV，两极时1mV。

R B1与T1基极插口，用一短线连接，R C1、R´C1和R C2、R´C2任选一组分别接入T1、T2集电极，两极放大时不用耦合电容C3，C2为第一级输出电容，同时作为第二输入电容，直接接入T2的基极。

R W1和R W2可分别调整T1和T2的静态工作点，R L和R W3串联作为负载电阻，C（1nF）可作为容性负载接入电路进行实验。

光电三极管

实验三光电三极管特性测试及其变换电路一、实验目的1、学习掌握光电三极管的工作原理2、学习掌握光电三极管的基本特性3、掌握光电三极管特性测试的方法4、了解光电三极管的基本应用二、实验内容1、光电三极管光电流测试实验2、光电三极管伏安特性测试实验3、光电三极管光电特性测试实验4、光电三极管时间特性测试实验5、光电三极管光谱特性测试实验三、实验仪器1、直流稳压电源1台2、光源驱动模块1个3、负载模块1个4、显示模块1个5、光通路组件1套6、光电三极管及封装组件1套7、光照度计1台8、2#迭插头对（红色，50cm）10根9、2#迭插头对（黑色，50cm）10根10、示波器1台四、实验原理光电三极管与光电二极管的工作原理基本相同，工作原理都是基于内光电效应，和光敏电阻的差别仅在于光线照射在半导体PN结上，PN结参与了光电转换过程。

光敏三极管有两个PN结，因而可以获得电流增益，它比光敏二极管具有更高的灵敏度。

其结构如图3-1（a）所示。

当光敏三极管按图3-1（b）所示的电路连接时，它的集电结反向偏置，发射结正向偏置，无光照时仅有很小的穿透电流流过，当光线通过透明窗口照射集电结时，和光敏二极管的情况相似，将使流过集电结的反向电流增大，这就造成基区中正电荷的空穴的积累，发射区中的多数载流子(电子)将大量注人基区，由于基区很薄，只有一小部分从发射区注入的电子与基区的空穴复合，而大部分电子将穿过基区流向与电源正极相接的集电极，形成集电极电流。

这个过程与普通三极管的电流放大作用相似，它使集电极电流是原始光电流的(l+β)倍。

这样集电极电流将随入射光照度的改变而更加明显地变化。

在光敏二极管的基础上，为了获得内增益，就利用了晶体三极管的电流放大作用，用Ge或Si单晶体制造NPN或PNP型光敏三极管。

其结构使用电路及等效电路如图4所示。

O 2VRLE I Ψ)i(a)光敏三级管结构(b)使用电路(c)等效电路图3-1光电三极管结构及等效电路光敏三极管可以等效一个光电二极管与另一个一般晶体管基极和集电极并联：集电极-基极产生的电流，输入到三极管的基极再放大。

实验三光敏三极管特性实验

实验三：光敏三极管特性实验一、实验目的：.1、熟悉光敏三极管的结构和作用原理；2、了解光敏三极管的特性，当工作偏压一定时，光敏三极管输出光电流与入射光的照度（或通量）的关系。

二、实验原理：光敏三极管是在光电二极管的基础上发展起来的，它和普通的晶体三极管相似——具有电流放大作用，只是它的集电极电流不只是受基极电路的电流控制，还受光的控制。

所以光敏三极管的外形有光窗。

有三根引线的也有二根引线的，管型分为PNP型和NPN型两种光敏三极管，NPN型称3DU型光敏三极管，PNP 型称3CU型光敏三极管。

现以3DU型为例说明硅光敏三极管的结构和作用原理，如图3-1所示。

以N 型硅片作为衬底，扩散硼而形成P型，再扩散磷而形成重掺杂N+层，并涂以SiO2作为保护层。

在重掺杂的N+侧开窗，引出一个电极并称作“集电极c”，由中间的P型层引出一个基极b，也可以不引出来（由于硅光敏三极管信号是以光注入，所以一般不需要基极引线），而在N型硅片的衬底上引出一个发射e，这就构成一个光敏三极管。

图3-1 3DU型光敏三极管结构原理图及符号硅光敏三极管的工作原理：工作时各电极所加的电压与普通晶体管相同，即需要保证集电极反向偏置，发射极正偏置，由于集电极是反偏置，在结区内有很强的内建电场，对3DU型硅三极管来说，内建电场的方向是由c到b，与硅光电二极管工作原理相同，如果有光照到基极--集电极上，能量大于禁带宽度的光子在结区内激发出光生载流子-电子空穴对，这些载流子在内建电场的作用下，电子流向集电极，空穴流向基极，相当于外界向基极注入一个控制电流I b=I p（发射极是正向偏置和普通晶体管一样有放大作用）。

当基极没有引线，此时集电极电流：I c=β I b=β I p=S E·E·β式中β为晶体管的电流增益系数；E为入射照度；S E为光电灵敏度。

由此可见，光敏三极管的光电转换部分是集-基结区内进行，而集电极、基极、发射极又构成了一个有放大作用的晶体管。

三极管特性仿真模电实验报告

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。

实验4：光敏三极管特性实验

实验4：光敏三极管特性实验光敏三极管特性实验（一）实验目的（1）了解光敏三极管结构与工作原理。

（2）掌握光敏三极管性能、特性的测试方法。

（二）实验器件与单元CSY2000G光电传感器实验台、光电器件实验（一）模板、光敏三极管、光源、滤色镜、照度计模板、光照度计探头（三）基本原理在光敏二极管的基础上，为了获得内增益，就利用晶体三极管的电流放大作用，用Ge或Si单晶体制造NPN或PNP型光敏三极管。

其结构使用电路及等效电路如图1所示。

图1 光敏三极管结构及等效电路光敏三极管可以等效一个光电二极管与另一个一般晶体管基极集电极并联：集电极-基极产生的电流，输入到共发三极管的基极在放大。

不同之处是，集电极电流（光电流）有集电结上产生的iφ控制。

集电极起双重作用；把光信号变成电信号起光电二极管作用；使光电流再放大起一般三极管的集电结作用。

一般光敏三极管只引出E、C两个电极，体积小，光电特性是非线性的，广泛应用于光电自动控制作光电开关应用。

（四）实验步骤1.光敏三极管伏安特性光敏三极管在不同的照度下的伏安特性就象一般晶体管在不同的基极电流输出特性一样。

光敏三极管把光信号变成电信号。

（1）将图3-1中的光敏二极管换成光敏三极管，按图接线，（注意接线孔颜色相接主机箱电压表Vcc光敏器件光敏接收器件或光源光电器件实验（一）接主机箱可调0-5v+0-5V可调光敏器件输入光敏接收器件硅光电池接主机箱电流表光敏二极管主机箱遮光筒光源+0-12V可调升降杆升降固定螺钉移块图3-1光敏二极管实验对应）主机箱的电流表的量程在实验过程需要进行切换，从μA到mA 档，电压表的量程为20v档。

（2）首先慢慢调节0～12V光源电压,使光源的光照度在某一照度值（2、4、6、8 lX）,再调节主机箱0-5v电源改变光敏三极管的电压,测量光敏三极管的输出电流和电压。

填入表1～表4，并作出一定光照度下的光敏三极管的伏安特性曲线（可多做几组族线）表1 在2lX照度下U1(V) I1(mA) 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 表2 在4lX照度下U1(V) 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 I1(mA) 表3 在6lX照度下U1(V) I1(mA) 0 0.5 1.0 1.5` 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 表4 在8lX 照度下U1(V) I1(mA) 0 I(mA)外加电压(V)图2 光敏三极管伏安特性实验曲线 2.光敏三极管的光照特性测量将图3-1中的光敏二极管换成光敏三极管接线（注意接线孔的颜色相对应），测量光敏三极管的暗电流和亮电流。

模拟电子技术三极管特性实验模板

实验:三极管特性验证三极管有电流放大作用, 而且各级间电压与电流之间有一定的关系, 而其关系能够用曲线表示, 即输出特性曲线, 本实验将对三极管的电流放大和输出曲线进行验证, 以加深读者对三极管特性的理解。

1．实验目的( 1) 验证三极管电流分配关系( 2) 验证三极管的输出特性曲线2．实训原理( 1) 三极管内部载流子的运动引出三极管各极电流的关系是I C=I CN+I CBOI B=I BN-I CBOI E=I CN+I BN=I C+I B( 2) 三极管的输出特性曲线是指当IB一定时, 输出回路的IC与UCE之间的曲线关系, 用函数表示为I C=f( U CE) |I B=常数3．测试电路图( 1) 三极管电流分配关系实验:仿真实验电路图如图2-1:I cI BI E图2-1 仿真电路图用到的元器件如表2-2所示。

元件名称工具栏所属类所属子类元件参数BA TTERY Component Mode Simulator Primitives Sources 12V RES Component Mode Resistors Generic 1k POT-LIN Component Mode Resistors Variable 500k BC108 Component Mode Transistors BipolarSWITCH Component Mode Switches &Relays SwitchesDC AMMETER Virtual Instruments Mode 单位mA Ground Generator Mode表2-2元器件表测试数据:对电路运行仿真, 在仿真过程中调整RP1, 能够测得I B、I C、I E, 数据如表2-3所示。

I B/mA 0.02 0.02 0.03 0.04 0.05I C/mA 5.67 6.78 8.47 9.68 11.3I E/mA 5.69 6.81 8.51 9.72 11.4表2-3 I B、I C、I E测试数据数据分析:① 由表2-3可知: I E =I B +I C 。

综合实验--三极管差分电路特性及实验验证

综合性实验及训练二三极管差分电路特性及实验验证1. 实验目的（1）熟悉差分放大器的工程估算，掌握差分放大器静态工作点的调整与测试方法。

（2）加深理解差分放大器的性能特点。

（3）掌握差分放大器性能指标的测试方法。

2. 实验仪表及器材（1）双踪示波器（2）双路直流稳压电源（3）函数信号发生器（4）数字万用表3. 实验电路图如图1-1，当开关K 2打向“恒阻”时，实验电路为长尾式差分放大器；当开关K 2打向“恒管”时，实验电路为具有恒流源的差分放大器。

4. 知识准备（1）复习差分放大器的相关理论知识。

（2）根据理论知识对实验电路的静态工作点、电压放大倍数等性能指标进行工程估算。

5. 实验原理（1）基本原理差分放大器是一种特殊的直接耦合放大器，它能有效的抑制零点漂移；它的基本性能是放大差模信号、抑制共模信号；常用共模抑制比来表征差分放大器对共模信号的抑制能力；稳流电阻的增加可以提高共模抑制比；但稳流电阻不能太大，因此采用恒流源取代稳流电阻，图1-1 差分放大器从而进一步的提高共模抑制比。

差分放大器要求电路两边的元器件完全对称，即两管型号相同、特性相同及各对应电阻值相等。

但实际中总是存在元器件不匹配的情况，从而产生失调漂移。

为了消除失调漂移，实验电路采用了发射极调零电路来调节电路的对称性；同时由于调零电路引入了负反馈，所以电路得以以牺牲增益为代价获得了线性范围的扩展。

差分放大器的有双端输入双端输出、双端输入单端输出、单端输入单端输出、单端输入双端输出四种连接方式；实验电路采用单端输入单端输出的连接方式。

（2）静态工作点的调整实验电路通过调节电位器R p 使两个三极管的集电极电压相等来调节电路的对称性，完成电路的调零。

（3）静态工作点的测量静态工作点的测量就是测出三极管各电极对地直流电压V BQ 、V EQ 、V CQ ，从而计算得到V CEQ和V BEQ 。

而测量直流电流时，通常采用间接测量法测量，即通过直流电压来换算得到直流电流。