半导体三极管及其应用仿真验证试验

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南昌大学multisim仿真实验三极管β值分选电路

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！。

实验三三极管仿真——伏安特性和电流分配测试

实验三三极管伏安特性和电流分配测试
一、实验目的
1、学习三极管工作状态的测试方法。

2、进一步熟悉常用电子仪器的使用方法。

二、实验设备
1、智能模拟实验台
2、数字直流电压表
3、示波器
4、毫伏表
5、信号发生器
6、实验稳压电源
7、导线8、Multisim软件
三、预习要求
1、熟悉三极管导通的条件。

2、了解三极管的伏安特性曲线。

3.multisim软件使用。

四、实验元件、内容及步骤
1、元件选用：三极管、直流稳压电源、导线、电压表、电流表等
2、步骤：按图1链接线路，观察伏安特性曲线
图1
3.multisim软件中搭建三极管测试电路，观察电流表的值。

4、改变电阻的大小，并填写下表。

五、实验要求
1、独立完成实验。

2、整理实验数据。

3、按要求填写实验报告。

4、
5、。

仿真实验二三极管输出特性曲线的测试3

仿真实验⼆三极管输出特性曲线的测试3实验⼆三极管输出特性曲线的测试（预习报告）班级：姓名：学号：成绩：1.三极管的输⼊特性曲线描述：i Bu BE2.三极管的输出特性曲线的描述：i Cu CE3.利⽤“仿真实验⼀”所学的知识，简述三极管伏安特性曲线的测试⽅法。

（可以⽤⽂字或电路来表述）(1)直流扫描法（DC sweep）(2)I-V特性分析仪4.三极管的应⽤——三极管开关(⾃⼰从⽹上查阅资料)：请使⽤NPN性三极管为发光⼆极管设计⼀个三极管开关电路，已知发光⼆极管的正向电压V F =1.83V、⼯作电流IV=20mA，三极管开关电路的VCC=5V。

控制三极管开关闭合的电压VIN=5V。

.实验⼆三极管输出特性曲线的测试（实验过程报告）班级：姓名：学号：成绩：⼀、实验电路（实验过程中请及时保存电路及报告⾄E盘，以免跳电或电脑死机，影响实验成绩）仿真电路：注意修改电源的名称和参数、⼆极管的名称和参数、节点的名称⼆、三极管输出特性曲线仿真：1. 选⽤仿真分析⽅法：2. 所选⽤的⽅法参数设置（截取屏幕中参数设置对话框，截屏⽅法：选定要截取的对话框，然后同时按下Alt按键和PrtScn打印屏幕按键）：3. 所选⽤的⽅法输出变量设置（截取屏幕中参数设置对话框）：4.仿真结果1（复制图形）：5.仿真结果修正（1）⽅法：（2）所选⽤的⽅法参数设置（截取屏幕中参数设置对话框）：（3）三极管输出特性曲线（复制图形）：6. 根据输出特性曲线的相关数值，计算三极管的电流放⼤倍数三、利⽤虚拟仪器测试三极管的V-I特性1.所选⽤的仪器：2.实验电路3.参数设置4.伏安特性曲线。

模拟电子技术三极管特性实验

实验:三极管特性验证三极管有电流放大作用，并且各级间电压与电流之间有一定的关系，而其关系可以用曲线表示，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 CBO I 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：图2-1 仿真电路图I BI cI E用到的元器件如表2-2所示。

表2-2元器件表测试数据：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 。

满足基尔霍夫定律，即流进三极管的电流等于流出管子的电流。

② I C 与I B 的关系。

取表中第四列和第五列数据可得三极管的直流放大作用β=BC I I =05.03.11=226 三极管的交流放大作用β=0.03-0.049.68-11.3I I B C =∆∆=162 由此可见，当I B 有微弱变化时，I C 有较大的变化，这就是三极管的放大作用的实质----以小控制大，以弱控制强。

实验作业：①改变电阻R1、R2和滑动变阻器RP1的阻值，调整到I E =0，得出怎样的结论？如果调整到I B =0又会怎样呢？②测试电路是共射放大电路，如果用共基放大电路或共集放大电路作为测试电路电流分配关系是如何呢？（2）验证晶体管的输入特性曲线和输出特性曲线仿真电路图如图2-4用到的元器件如表2-5将“TRANSFER”仿真图表拖动到合适的地方。

选中电流探针，将其拖入到“TRANSFER”仿真图表中，双击“TRANSFER”仿真图表2-6 “TRANSFER”仿真图表参数表此实验中将参数设置成如图2-7图2-7 设置参数图参数设置完成后，点选Graph/Simulate（快捷键：空格）命令，开始仿真，得到如图2-4的输出特性仿真结果图。

PSpice的使用——半导体器件特性仿真实验报告

实验报告课程名称：___模拟电子技术实验____________指导老师：__蔡忠法___ _成绩：__________________ 实验名称： PSpice 的使用练习——半导体器件特性仿真实验类型：_EDA___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、心得实验目的1. 了解PSpice 软件常用菜单和命令的使用。

2. 掌握PSpice 中电路图的输入和编辑方法。

3. 学习PSpice 分析设置、仿真、波形查看的方法。

4. 学习半导体器件特性的仿真分析方法。

一. 实验器材PSpice 软件二. 实验内容1. 二极管伏安特性测试电路如图1所示。

输入该电路图，设置合适的分析方法及参数，用PSpice 软件仿真分析二极管的伏安特性。

图1 二极管特性测试电路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. 将图1所示电路中的电源VS 用VSIN 元件代替，并设置合适的元件参数，仿真反系二极管两端的输出波形。

4. 三极管特性测试电路如图2所示，用PSpice 程序仿真分析三极管的输出特性，并估算其电流放大倍数。

专业：姓名：学号：_日期：_2010/5/10 地点：紫金港东三212装订线实验名称：_____pspice的使用_____姓名：______学号：_图2 三极管特性测试电路四.实验原理1.二极管特性的仿真分析 1.1二极管伏安特性（1）输入图5.1电路图（2）仿真二极管伏安特性时的设置直流扫描（DC Sweep ）分析参数设置：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 。

（3）运行仿真分析程序（4）查看仿真结果装订线P.2①在Probe程序中显示I（D）曲线，结果如图3显示。

实验报告2(三极管器件仿真)

学生实验报告如图所示，定义npn晶体管的网络信息x为2.0，y为1.0，该区域块掺杂n型材料浓度为5e15，设置为均匀分布；n型材料浓度为1e18，设置为高斯分布，峰值为1.0；p型材料浓度为1e18，设置为高斯分布，峰值为0.05，结深为0.15；n型材料浓度为5e19，设置为高斯分布，峰值为0，结深为0.05，在x的右边区域0.8处；p型材料浓度为5e19，设置为高斯分布，峰值为0，在x的左边区域0.8处，从而形成了该结构，包括N+区域，P+区域，P区域，N-区域，N区域图一器件结构2、网格调用及设计#调用atlas器件仿真器go atlas#网络mesh初始化Mesh#定义x方向网格信息x.m l=0 spacing=0.15x.m l=0.8 spacing=0.15x.m l=1.0 spacing=0.03x.m l=1.5 spacing=0.12x.m l=2.0 spacing=0.15#定义y方向网格信息y.m l=0.0 spacing=0.006y.m l=0.04 spacing=0.006y.m l=0.06 spacing=0.005y.m l=0.15 spacing=0.02y.m l=0.30 spacing=0.02y.m l=1.0 spacing=0.12#定义区域信息region num=1 silicon#定义电极信息electrode num=1 name=emitter left length=0.8 electrode num=2 name=base right length=0.5 y.max=0 electrode num=3 name=collector bottom#该区域块掺杂n型材料浓度为5e15，设置为均匀分布doping reg=1 uniform n.type conc=5e15# n型材料浓度为1e18，设置为高斯分布，峰值为1.0doping reg=1 gauss n.type conc=1e18 peak=1.0 char=0.2# p型材料浓度为1e18，设置为高斯分布，峰值为0.05，结深为0.15doping reg=1 gauss p.type conc=1e18 peak=0.05 junct=0.15# n型材料浓度为5e19，设置为高斯分布，峰值为0，结深为0.05，在x的右边区域0.8处doping reg=1 gauss n.type conc=5e19 peak=0.0 junct=0.05 x.right=0.8# p型材料浓度为5e19，设置为高斯分布，峰值为0，在x的左边区域0.8处doping reg=1 gauss p.type conc=5e19 peak=0.0 char=0.08 x.left=1.5#set bipolar models#设置BJT仿真所需要用到的物理模型models conmob fldmob consrh auger print#设置接触类型contact name=emitter n.poly surf.rec#求解初始化solve init#保存结构信息文件save outf=bjtex04_0.str#用tonyplot绘图示意结构文件tonyplot bjtex04_0.str -set bjtex04_0.set（二）对比分析表 3-1发射区掺杂浓度不变，改变基区掺杂浓度器件结构与杂质分布图输出曲线浓度（cm-3）1e161e171e181e19表3-2在不同基区掺杂浓度下的参数电流放大系数β浓度（cm3-）最大集电极电流c I(mA)1e16 1.18576 237.1521e17 1.13197 226.3951e18 0.669093 133.8191e19 0.0579857 11.5971实验结论：由表可知，在发射区掺杂浓度不变，改变基区掺杂浓度下，当基区掺杂浓度逐渐增大，最大集电极电流逐渐减小，电流放大系数减小。

模拟电路实验——三极管放大电路

模拟实验三三极管与其放大电路一．实验目的1．对晶体三极管(3DG6、9013)、场效应管〔3DJ6G〕进行实物识别，了解它们的命名方法和主要技术指标。

2．学习用数字万用表、模拟万用表对三极管进行测试的方法。

3．用图3-10提供的电路，对三极管的β值进行测试。

4．学习共射、共集电极〔*〕、共基极放大电路静态工作点的测量与调整，以与参数选取方法，研究静态工作点对放大电路动态性能的影响。

5．学习放大电路动态参数〔电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、最大不失真输出电压〕的测量方法。

6. 调节CE电路相关参数，用示波器观测输出波形，对饱和失真和截止失真的情况进行研究。

7．用Multisim软件完成对共射极、共集电极、共基极放大电路性能的分析，学习放大电路静态工作点的测试与调整方法，观察测定电路参数变化对放大电路的静态工作点、电压放大倍数与输出电压波形的影响。

加深对共射极、共集电极、共基极基本放大电路放大特性的理解。

二．知识要点1．半导体三极管半导体三极管是组成放大电路的核心器件，是集成电路的组成元件，在电路中主要用于电流放大、开关控制或与其他元器件组成特殊电路等。

半导体三极管的种类较多，按制造材料不同有硅管、锗管、砷化镓管、磷化镓管等；按极性不同有NPN 型和PNP型；按工作频率不同有低频管、高频管与超高频管等；按用途不同有普通管、高频管、开关管、复合管等。

其功耗大于1W的属于大功率管，小于1W的属于小功率管。

半导体三极管的参数主要有电流放大倍数β、极间反向电流I CEO、极限参数〔如最高工作电压V CEM、集电极最大工作电流I CM、最高结温T jM、集电极最大功耗P CM〕以与频率特性参数等。

有关三极管命名、类型以与参数等可查阅相关器件手册。

下面给出几种常用三极管的参数举例如表3-01所示：表3-01 几种常用三极管的参数2．半导体三极管的识别与检测半导体三极管的类型有NPN型和PNP型两种。

可根据管子外壳标注的型号来判别是NPN型，还是PNP 型。

半导体器件的实验验证与应用

半导体器件的实验验证与应用半导体器件是现代电子技术中的重要组成部分，广泛应用于通信、计算机、消费电子等领域。

为了验证半导体器件的性能和可靠性，并将其应用于实际工程中，需要进行实验验证与应用。

本文将从实验验证方法和案例应用两个方面进行介绍。

一、实验验证方法1. 器件特性测试：通过仪器设备对半导体器件的特性进行测试，包括电流电压特性、频率响应特性、功率特性等。

例如，通过伏安特性测试可以了解器件的电流电压关系，以及正向和反向电流等信息；通过频率响应测试可以了解器件在不同频率下的响应性能。

2. 温度特性测试：温度是影响半导体器件性能的重要因素之一，通过对器件在不同温度下的测试，可以了解其温度特性，包括温度对器件电流电压关系的影响、温度对器件频率响应特性的影响等。

3. 寿命测试：半导体器件在长时间工作过程中，存在着老化等问题，通过对器件进行寿命测试，可以评估其可靠性和使用寿命。

寿命测试通常使用加速老化方法，通过加大电流、电压等工作条件，以缩短测试时间，同时监测器件的性能衰减情况。

二、案例应用1. 在通信领域中，光通信是一种重要的传输方式。

光通信系统中的光放大器是关键的光学器件，可以通过放大光信号增加传输距离。

在半导体器件的实验验证中，可以通过测试不同工作波长、不同输入功率下的光放大器的增益和输出功率，评估其性能，进而优化系统设计。

2. 在计算机领域中，半导体器件作为信息处理的核心，广泛应用于CPU、存储器等部件中。

在实验验证中，可以通过测试不同工作频率下的CPU的性能指标，如运算速度、功耗等，评估其性能，并对设计进行优化。

3. 在消费电子领域中，半导体器件被广泛应用于手机、电视、数码相机等产品中。

在实验验证中，可以通过测试手机电池的寿命、电池充电时间等指标，评估其性能和使用寿命，并进一步改进产品设计。

总之，实验验证与应用是半导体器件开发与使用过程中不可或缺的环节。

通过各种测试方法和案例应用，可以验证器件的性能与可靠性，进而优化器件设计和应用方案，提高产品质量和性能，满足不同领域的需求。

npn三极管制造工艺仿真实验小结

一、概述在电子技术领域，NPN三极管是一种常见的半导体器件，其在放大、开关等电路中有着广泛的应用。

而NPN三极管的制造工艺对其性能和稳定性有着重要影响。

为了更深入地了解NPN三极管的制造工艺，进行了仿真实验，并对实验结果进行了总结和分析。

二、NPN三极管制造工艺概述1. 掺杂工艺：NPN三极管的制造包括基片的制备、掺杂、扩散等多个步骤，其中掺杂工艺是非常关键的一步。

通过对基片进行适当的掺杂，可以改变其半导体的导电性能，从而实现NPN三极管的特定电性能。

2. 晶体生长工艺：晶体生长是NPN三极管制造的关键步骤之一，通过晶体生长工艺可以获得高质量的半导体晶体，并为后续工艺提供基础。

3. 清洗工艺：在NPN三极管的制造过程中，清洗工艺是十分重要的一环，合理的清洗工艺可以保证晶体表面的干净，并防止污染物对NPN三极管性能的影响。

三、NPN三极管制造工艺仿真实验1. 实验目的：通过仿真实验，模拟NPN三极管的制造过程，探究不同工艺参数对NPN三极管性能的影响。

2. 实验过程：采用SPICE仿真软件对NPN三极管制造工艺进行仿真实验，包括晶体生长、掺杂、扩散等关键步骤，并尝试改变不同工艺参数进行对比分析。

3. 实验结果：通过仿真实验，得到了不同工艺参数对NPN三极管电流增益、频率响应等性能指标的影响结果，为NPN三极管制造工艺的优化提供了参考依据。

四、NPN三极管制造工艺仿真实验小结1. 实验结果分析：通过仿真实验，发现不同工艺参数对NPN三极管的性能有着明显的影响，如掺杂浓度、扩散深度等参数的改变会导致NPN三极管的电流增益、频率响应等性能指标发生变化。

2. 实验启示：实验结果表明，合理的掺杂工艺和晶体生长工艺对NPN三极管性能有着重要影响，工艺参数的微小改变都会对NPN三极管的性能产生显著的影响。

3. 实验总结：NPN三极管制造工艺仿真实验为深入了解NPN三极管制造过程提供了一种有效的方法，通过仿真实验得到的数据可为NPN三极管工艺优化提供重要参考。

模拟电子电路实验一三极管的放大特性实验报告

模拟电子电路实验一三极管的放大特性实验报告模拟电子电路实验一三极管的放大特性实验报告实验目的本实验旨在研究三极管放大器的基本原理和放大特性，了解其输出特性曲线和输入特性曲线，并通过实验验证与理论相符。

实验内容1. 搭建三极管放大电路；2. 测量和记录三极管的输入特性和输出特性；3. 理论分析输出特性曲线。

实验仪器和设备1. 双踪示波器；2. 函数发生器；3. 三极管；4. 电阻、电容等元器件。

实验步骤1. 按照电路图搭建三极管放大电路；2. 设置函数发生器，输入信号频率为1kHz，幅度适当；3. 调节电源电压，使其为恒定值；4. 使用双踪示波器测量输入电压和输出电压，并记录数据；5. 根据实测数据绘制输出特性曲线，并进行分析。

实验结果与分析通过实验测量和数据记录，我们得到了三极管的输入特性和输出特性曲线，并与理论预测进行了对比。

实验结果显示，三极管在放大电路中表现出了良好的放大特性，输出特性曲线呈现出非线性的特点。

通过分析输出特性曲线，我们可以得到三极管的放大倍数、截止频率等重要参数。

结论本实验通过搭建三极管放大电路，测量和分析了其放大特性。

实验结果与理论相符，验证了三极管放大器的基本原理。

三极管作为一种常用的电子器件，在实际电路中具有重要的应用价值。

实验总结通过本次实验，我们加深了对三极管放大特性的理解，并掌握了实验测量和分析的方法。

在后续的实验中，我们将进一步研究和应用三极管放大器，探索更多的电子电路原理和技术。

---> 注意：本报告的内容为实验结果和分析的简要总结，详细数据和图表请参见实验记录。

基于半导体终端设备的三极管性能测试(精)

苏州工业园区职业技术学院毕业设计2011届2011 年 03 月 03 日项目类别：工业案例设计名称：基于半导体终端设备的三极管性能测试专业名称：应用电子技术姓名：学号：班级：指导教师：毕业论文任务书系部：电子工程系项目类别：毕业论文项目题目：基于半导体终端设备的三极管性能测试指导教师：职称：讲师类别：专职学生：专业：应用电子班级1、毕业论文任务及目标任务：基于半导体终端设备及相关软件对三极管进行性能指标的检测，确定材料属于良品还是不良品。

目标：1)完成设备的简介，三极管的性能检测，图片解析；2)提交一份2000字的论文报告。

2、毕业论文的主要内容1）介绍终端设备和软件的基础原理及应用；2）利用Spektra测试软件完成三极管的性能测试；3) 示例相关测试图片信息，更有力于进行直观分析；4）写出相应的使用说明和使用效果与改进和改进意见。

3、主要参考文献（若不需要参考文献，可注明，但不要空白）【1】《QuickMark应用》，北京航空航天大学出版社【2】《Spektra20入门学》．北京邮电大学出版社【3】《Seminar MR-1300结构学及基础应用》．黑龙江科学技术出版社4、进度安排项目各阶段任务起止日期（2010~2011年）1．资料收集、阅读文献和资料2010-11-032．论文方案设计、模块规划2010-11-203．终端设备介绍，软件原解析2011-01-154．相关图片截取及介绍2011-02-275．撰写课毕业论文2011-03-03目录摘要 (6)前言 (6)一、设计目的 (7)二、SPKR20-TT/A TESTER基础及终端操作 (8)1、测试项目分析 (8)1.1 POWER TR TEST ITEM的含义： (8)1.2 三极管的几种状态： (8)2、SPEKTRA20-T T/A 的基本组成及配置 (9)2.1 主体的前面内部结构 (9)2.2 主体的后面板接线 (10)2.3 TESTER内部B/D的作用 (11)三、TESTER 测试原理及连接方法 (13)1、TESER的测试原理 (13)2、TESTER与计算机和H/D的连接 (13)四、ESTER的启动与关闭步骤 (14)1、TESTER的启动 (14)五、OPERATION 终端屏幕菜单操作 (15)1.系统的启动 (15)2.STATION的程序JOIN(连接) (16)3.DATDLOG 的设置方法 (17)4. EDITOR的使用 (20)六、参考文献 (23)结束语 (24)致谢 (24)摘要此论文是针对半导体产品，如：POWER管，MOS管等产品材料通过相关测试软件对材料进行系列的项目性能的测试。

实验六 NPN器件设计与特性模拟实验

实验六NPN器件TCAD模拟实验一、实验调查掌握NPN器件的特性，转移特性曲线，IV特性曲线，放大倍数等二、实验目的1. 熟悉Silvaco TCAD的仿真模拟环境；2、掌握NPN器件设计流程2.掌握器件特性的仿真流程3.掌握使用Tonyplot观察仿真仿真结果三、实验要求1、实验前必须仔细调查实验调查的内容2、根据程序完成NPN器件的设计仿真四、实验指导器件结构设计步骤：1、创建一个初始网格结构2、初始化硅衬底3、进行Boron离子注入4、进行Boron扩散5、淀积多晶硅栅6、进行Polysilicon掺杂7、刻蚀多晶硅8、多晶硅氧化9、退火10、进行二次Boron离子注入11、形成侧氧12、进行三次Boron离子注入与退火13、镜像得到完整NPN结构14、形成发射级和基极接触15、定义电极16、保存ATHENA结构文件图一NPN三极管器件仿真步骤：1、结构说明2、材料模型说明3、数学计算方法的说明4、解析条件说明5、结果分析图二NPN三极管转移特性图三NPN三极管IV特性五、实验仿真程序结构仿真程序：go athena# Polysilicon Emitter Bipolar (NPN)line x loc=0.00 spac=0.03line x loc=0.2 spac=0.02line x loc=0.24 spac=0.015line x loc=0.3 spac=0.015line x loc=0.8 spac=0.15#line y loc=0.00 spac=0.01line y loc=0.12 spac=0.01line y loc=0.3 spac=0.02line y loc=0.5 spac=0.06line y loc=1 spac=0.35# Initial Silicon Structureinit silicon c.arsenic=2e16 orientation=100#struct outfile=init_bjt.str# Implant Boronimplant boron dose=2.5e13 energy=18 crystal # Diffuse Borondiffus time=60 temp=920 nitro#struct outfile=implant1_bjt.str# Deposit Polysilicondeposit polysilicon thick=0.3 divisions=6#struct outfile=poly_bjt.str# Implant to Dope Polysiliconimplant arsenic dose=7.5e15 energy=50 crystal #struct outfile=dopepoly_bjt.str# Pattern Polysiliconetch polysilicon right p1.x=0.2#struct outfile=etchpoly_bjt.str# Polysilicon Oxidationmethod fermi compressdiffus time=25 temp=920 dryo2 press=1.00#struct outfile=polyox_bjt.str# Annealing Processdiffus time=50 temp=900 nitro press=1.00#struct outfile=anneal_bjt.str# Second Boron Implantationimplant boron dose=2.5e13 energy=18 crystal#struct outfile=implant2_bjt.str# Deposit Spacerdeposit oxide thick=0.4 divisions=10#struct outfile=depositspacer_bjt.str# etch the Spacer Backetch oxide dry thick=0.50#struct outfile=etchspacer_bjt.str# Forming P+ Base Regionimplant boron dose=1e15 energy=30 crystal#struct outfile=implant3_bjt.str# Second Annealing Processdiffus time=60 temp=900 nitro press=1.00#struct outfile=anneal2_bjt.str#struct mirror left#struct outfile=full_bjt.str# Put down Aluminum and Etch to form the Emitter/Base Contacts deposit aluminum thick=0.05 divisions=2#struct outfile=deposit_Al_bjt.str# etch the Left Hand Side Shaded Regionetch aluminum start x=-0.16 y=-0.35etch cont x=-0.16 y=0.1etch cont x=-0.6 y=0.1etch done x=-0.6 y=-0.35#struct outfile=etchleft_bjt.str# etch the Right Hand Side Shaded Regionetch aluminum right p1.x=0.15#struct outfile=etchfight_bjt.str#electrode name=emitter x=0.00#electrode name=base x=-0.65#electrode name=collector backside#struct outfile=bjt.str性能仿真程序：go atlas#mesh infile=bjt.str#material number=2 taun0=5e-06 taup0=5e-06#models auger consrh conmob fldmob b.electrons=2 b.holes=1 evsatmod=0 \ hvsatmod=0 boltzman bgn print temperature=300#contact name=emitter n.poly surf.rec#method newton itlimit=25 trap atrap=0.5 maxtrap=4 autonr nrcriterion=0.1 \ tol.time=0.005 dt.min=1e-25solve initsolve vcollector=0.025solve vcollector=0.1solve name=collector vcollector=0.25 vfinal=2 vstep=0.25solve vbase=0.025solve vbase=0.1solve vbase=0.2log outf=bjt_0.logsolve name=base vbase=0.3 vfinal=1 vstep=0.05tonyplot bjt_0.loglog offsolve init# Ramping base voltagesolve vbase=0.025solve vbase=0.05solve vbase=0.1 vstep=0.1 vfinal=0.7 name=base# Switch to Current Boundary Conditionscontact name=base current# ramp base current and save the solutionssolve ibase=1.e-6save outf=bjt_1.str mastersolve ibase=2.e-6save outf=bjt_2.str mastersolve ibase=3.e-6save outf=bjt_3.str mastersolve ibase=4.e-6save outf=bjt_4.str mastersolve ibase=5.e-6save outf=bjt_5.str master# Load in each initial guess file and ramp Vceload inf=bjt_1.str masterlog outf=bjt_1.logsolve vcollector=0.0 vstep=0.1 vfinal=5.0 name=collector load inf=bjt_2.str masterlog outf=bjt_2.logsolve vcollector=0.0 vstep=0.1 vfinal=5.0 name=collector load inf=bjt_3.str masterlog outf=bjt_3.logsolve vcollector=0.0 vstep=0.1 vfinal=5.0 name=collector load inf=bjt_4.str masterlog outf=bjt_4.logsolve vcollector=0.0 vstep=0.1 vfinal=5.0 name=collector load inf=bjt_5.str masterlog outf=bjt_5.logsolve vcollector=0.0 vstep=0.1 vfinal=5.0 name=collector # Plot Family of Ic/Vce curvetonyplot -overlay bjt_1.log bjt_2.log bjt_3.log bjt_4.log \ bjt_5.log -set bjt_1.setquit六、实验任务1、完成实验指导4和仿真程序5的内容；七、实验结果分析与体会附录：NPN三极管器件仿真操作启动Deckbuild，同时调用ATHENA工具包，在终端输入命令deckbuild –an&实验三：用ATHENA创建一个多晶硅发射级NPN三极管1、创建一个初始网格结构目的，创建一个0.8um*1.0um模拟区域及一个非均匀网格在工具栏右键点击Commands→选Mesh Define...输入坐标及间距go athena# Polysilicon Emitter Bipolar(NPN)line x loc=0.00 spac=0.03line x loc=0.2 spac=0.02line x loc=0.24 spac=0.015line x loc=0.3 spac=0.015line x loc=0.8 spac=0.15#line y loc=0.00 spac=0.01line y loc=0.12 spac=0.01line y loc=0.3 spac=0.02line y loc=0.5 spac=0.06line y loc=1.0 spac=0.352、初始化硅衬底（如图一）目的，得到均匀掺杂砷浓度为2×1016atom/cm3、(100)方向的硅衬底打开ATHENA Mesh Initialize菜单：右键点击Commands→ Mesh Initialize。

半导体三极管的测试与应用

半导体三极管的测试与应用半导体三极管使用基本知识一、半导体三极管外形及引脚排列产半导体三极管命名方法见本书1泛，三极管的封装有金属壳和塑料封装等，常见三极管封装外形及管脚排列如图2．1所示。

需指出，图2．1中的管脚排列方法是一般规律，对于外壳上有管脚指示标志的，应按标志识别，对管壳上无管脚标志的，应以测量为准。

图2.1常见三极管的外形及管脚排列二、晶体三极管的检测方法因为晶体三极管内部有两个PN结，所以可以用万用表欧姆挡测量PN结的正、反向电阻来确定晶体三极管的管脚、管型并可判断三极管性能的好坏。

1．基极判别将万用表置于Rxlk挡，用两表笔去搭接三极管的任意两管脚，如果阻值很大(几百千畦将表笔对调再测一次，如果阻值也很大，则剩下的那只管脚引线必是基极B。

2．类型判别三极管基极确定后，可用万用表黑表笔(即表内电池正极)接基极，红表笔(即表内电池负极)去接另外两管脚引线的任意一个，如果测得的电阻值很大（几百千欧以上），则该管是PNP型管；如果测得的电阻值较小（几千欧以下）。

则该管是NPN行管。

硅管、锗管PN结正向电阻约为几百欧。

图2.2.三极管集电极的判别3.集电极判别测NPN型三极管的集电极时，先在除基极以外的两个电极中任设一个为集电极，并将万用表的黑笔搭接在假设的集电极上，红表笔搭接在假设的发射极上，用一大电阻R接基极和假设的集电极，如果万用表指针有较大的偏转，则以上假设正确；如果万用表指针偏转和很小，则假设不正确。

为准确起见，一般将基极以外的的两个电极先后假设为集电极，进行两次测量，万用表指针偏转较大的那次测量，与黑表笔相连的是三极管的集电极。

1.电流放大能力估测将万用表至于R*1K，黑、红表笔分别与NPN型三极管的集电极、发射极相接，测C、E之间的电阻值。

当用一电阻接于B、C两管脚间时，阻值示数会减小，即万能表指针右偏。

三极管的电流放大能力越大，则表针右偏角度也越大。

如果在测量过程中发现表针右偏角度小，则说明被测三极管放大能力很低，甚至是劣质管。

实验一半导体器件仿真实验

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。

项目5半导体三极管的检测与识别课件

替换原则与方法
替换原则
选择参数相近或更高的三极管进行替换，以确保电路性能的稳定性和可靠性。
方法
查阅相关技术换型号；根据原电路设计，确认替换三极管的引脚排列和极性。
替换注意事项与实例分析
注意事项
避免盲目替换导致电路性能下降或不稳定；在替换前进行必要的测试和验证，确保替换后的效果符合预期。
开关控制
在电源电路中，三极管可以用作开关元件，控制电流的通断，实现电源的开启和关闭。
05
半导体三极管的选型与替换
选型原则与注意事项
选型原则
根据电路需求选择合适的三极管类型（NPN、PNP、达林顿等），同时考虑其放大倍数、功耗、击穿电压等参数。
注意事项
避免选择已停产或库存不足的产品，确保供应链的稳定性；考虑生产成本和采购周期，合理安排预算和采购计划。
100%
电流档测量
利用万用表的电流档测量三极管的集电极电流、基极电流和发射极电流。
80%
电压档测量
利用万用表的电压档测量三极管的集电极电压、基极电压和发射极电压。
03
半导体三极管的识别
半导体三极管型号的识别
型号识别的重要性
在电子设备中，正确识别半导体三极管的型号对于确保电路的正常运行和性能至关重要。
处理。
功率放大
在音频和射频领域，半导体三极管常被用作功率放大器，将较小的输入信号放大到足够的功率以驱动扬声器或无线发射器。
线性放大
在模拟电路中，半导体三极管用于线性放大，保持输入与输出信号之间的线性关系，用于信号的线性调整和校准。
在振荡电路中的应用
产生振荡信号
半导体三极管可以与适当的反馈网络一起使用，以产生振荡信号，如正弦波或方波。

实验一二极管电路仿真和三极管输出特性仿真实验

实验一、二极管电路仿真和三极管输出特性仿真实验
一、实验目的：
1) 熟悉Multisim10.0软件的使用方法 2) 掌握半导体二极管的伏安特性及主要参数 3) 掌握半导体三极管的输出特性 4) 观察和分析一阶RC 电路的暂态过程
二、实验内容： 1、二极管仿真实验
任务一：二极管参数测试仿真 (1) 二极管正向伏安特性测量及分析
W
（2）二极管反向伏安特性测量及分析
W
任务二：二极管双向限幅电路分析仿真
2、晶体三极管输出特性仿真
任务一：点测法绘制晶体管的输出特性曲线(根据所测数据在方格纸上画出晶体管的输出特性曲线，并在曲线上求出晶体管的工作点Q处的直流放大倍数)。

任务二：用虚拟伏安特性仪观察晶体管的输出特性曲线族
3、一阶RC电路的充、放电以及全响应。

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。

2-三极管电路仿真实验

实验二三级管电路仿真实验1、分压式偏置电路如图2-1所示。

（1）通过仿真求电路的静态工作点,并与近似计算结果比较。

（2）输入信号为t v s 10002sin 10π=时，通过参数扫描功能确定1b R 的值，使输出为最大不失真信号，读出电压增益。

（3）仿真求出电路的输入电阻与输出电阻，并与近似计算出的数值比较（管子的模型参数为Bf=255.9，Rb=10）。

图2-12、两级放大电路如图2-2所示，输入信号为t v s 10002sin 10π=mV 。

（1）观察每级电压输出波形及增益。

（2）观察每级电路的通频带及总的通频带。

3、研究如图2-3所示共发电路与共基电路的频率特性。

三极管的电路参数已知： .model Q2N2222 NPN(Is=14.34f Xti=3 Eg=1.11 Vaf=74.03 Bf=100 Ne=1.307 Ise=14.34f Ikf=.2847 Xtb=1.5 Br=6.092 Nc=2 Isc=0 Ikr=0 Rc=1Cjc=1p Mjc=.3416 Vjc=.75 Fc=.5 Cje=10p Mje=.377 Vje=.75 Tr=46.91n Tf=411.1p Itf=.6 Vtf=1.7 Xtf=3 Rb=1) National pid=19 case=TO18对于共发电路，Cjc=1pF 和8pF 时，分别仿真电压增益的频率特性，求出通频带；对于共基电路，Rb=1Ω和100Ω时，分别仿真电压增益的频率特性，求出通频带。

1V图2-34、共射放大电路如图2-5所示，设三极管的型号为Q2N2222，模型参数为默认值。

已知P R 为滑动变阻器，滑动范围在680~0k Ω之间。

试用PSpice 作如下分析：(1) 调节滑动变阻器P R ，用PSpice 仿真两种非线性失真波形，并给出相应状态的静态工作点。

(2) 调节滑动变阻器P R ，用PSpice 仿真找到最大不失真状态，求出该状态下的电压增益。