放大器的设计与分析

晶体管静态特性曲线分析

一、仿真目的

以三极管2N2222为例，运用Multisim对三极管的输入输出特性进行分析。

1）参照图一构建用于分析晶体管特性特性曲线的仿真电路。

.。

2）参照图二，以Uce为参变量，通过仿真分析画出输入特性曲线Ube—I

b

3）参照图三，以ib为参变量，通过仿真分析画出输出特性曲线Uce—Ic

提醒：

三、设计出用于分析NPN型晶体管输入输出特性的电路；

四、按要求选择合适的软件工具画出输入输出特性曲线，并对仿真进行总结分析，

即：运用Multisim完成性能仿真,再选用自己熟悉的画图工具完成曲线绘制。

二、仿真电路图

三、三极管输入输出特性曲线仿真过程

①、输入特性曲线：

集电极与射级之间电压可通过R1和滑动变阻器调整，当变阻器阻值为0Ω时Uce=0V，之后通过增加滑动变阻器阻值可改变Uce，将Uce取0、

1、5V，测试输入特性曲线，过程如下：

Uce=0V时：

测出10个Ib随Ube改变的值如下图：

Uce=1V时：

测出10个Ib随Ube改变的值如下图：

Uce=1V时：

测出10个Ib随Ube改变的值如下图：

输入特性曲线：

分析如下：

从曲线可知：Uce=0V时，晶体三极管的输入特性曲线与二级管的正向伏安特性相同，发射极与集电极短路，发射结与集电结均正偏。。 Uce>1时，

集电结进入反偏状态，特性曲线将向右稍微移动一点，故Ic/Ib增大，但Uce再增加时，曲线右移很不明显。在一般情况下，硅管发射结电压Ube=0.7V，锗管发射结电压BUbe=0.3V.。

②、输出特性曲线：

若想调整Ib则需不断调整基级初滑动变阻器，且将左边电路中定值电阻调制500KΩ，使其将为0A，后不断调动滑动变阻器使Ib取0、20uA、40Ua、60uA，测试输出特性曲线，过程如下：

Ib=0时：

测出10个Ib随Ube改变的值如下图：

Ib=20uA时：

测出10个Ib随Ube改变的值如下图：

Ib=20uA时：

测出10个Ib随Ube改变的值如下图：

Ib=20uA时：

测出10个Ib随Ube改变的值如下图：

输出特性曲线：

分析如下：

由图以及相应资料可以知道：

输出特性曲线可分三个工作区域：

饱和区：在此区域中的电压Uce数值很小，发射结和集电结均处于正向偏置。Ic主要随Uce增大而增大，对Ib影响不明显。

放大区：此区域中三极管发射结正向偏置，集电结反向偏置。各输出特

性曲线近似为水平的直线，此时原来流入基级的电流绝大部分被集电极拉走，表示当Ib一定时，Ic的值基本不随Uce而变化。而三极管在放大电路中主要工作在这个区域中。

截止区：此次实验中没有做出截止区的图像，原因看可能由于自身原因调出的Ib未能显示出来，但在实验过程中可分析出其为Ib≤0的一系列工作曲线。三极管的发射结和集电结都处于反向偏置状态。

四、总结思考

仿真过程中遇到了许多令人困扰的问题，最典型的莫过于：在最开始的时候确定了Uce但在仿真过程中变动Ube时Uce会不停的变动，也要想控制其不变是非常困难的，这个问题一度导致我们无法继续进行仿真，后来在想询问了老师之后才发现我们的想法是出了一点小问题，在只要保证最初设定好的并不在变化其相关元器件即可。这类层出不穷的问题一次一次的难道了我们但又一次一次的让我们进步，这些问题不断的告诉我，做事要认真！！

在Multisim仿真与学习过程中，发现这款软件非常强大并且实用，在仿真中只用到了其功能的冰山一角，学的越多，才发现自己懂得越少，保持永远的谦逊心态才能不断的进步，努力是永远需要的。