试验4NPN三极管分压偏置电路

实验4 NPN三极管分压偏置电路

一、实验目的

1．测量NPN管分压偏置电路的静态工作点。

2．估算电路的基极偏压并比较测量值

3．估算发射极电流和集电极电流

4．估算集-射电压，并比较测量值与计算值

5．根据电流读数估算直流电流放大系数。

6．测试分压偏置电路的稳定性。

二、实验器材

2N3904NPN三极管1个

20V直流电源1个

直流电压表1个

0~l0mA直流电流表

0~50μA直流电流

电阻660Ω等

三、实验准备

分压式偏置电路如图1所示。在晶体管的输出特性曲线上，直流负载线与横轴的交点为集电极电流等于零时的集—射电压V ceo=V cc。与纵轴的交点为集—射电压等于零时的集电极电流I co=V cc/(R c+R e)。

图1分压式偏置电路

放大器的静态工作点Q一般位于直流负载线的中点附近，由静态集电极电流I cq和静态集射电压V ceq确定。当流过上偏流电阻R1，和下偏流电阻R2的电流远远大于基极电流I b时，基极偏压V b由R1和R2的分压比确定

V b=R2V cc/(R1+R2)

发射极电流可用发射极电压V e除以发射极电阻R e求出，而V e=V b-V be，所以

I e=(V b-V be)/R e

静态电集电极电流I cq近似等于发射极电流I e

I cq=I e-I b≈I e

静态集-射电压V ceq可用霍夫电压定律计算，因此

V cc=I c R c+V ceq+I e R e

因为I cq≈I e，所以

V ceq≈V cc-I cq(R c+R e)

晶体管的直流电流放大系数β可用静态集电极电流与基极电流之比来计算

β=I cq/I bq

四、实验步骤

1．在Multisim平台上建立如图1所示的分压式偏置电路。单击仿真电源开关，激活电

路进行动态分析。

2．记录集电极电流、发射极电流、基极电流、集-射电压、基极电压的值。

3．估算基极偏压V b并比较计算值与测量值。

4．取V be的近似值为0.7V，估算发射极电流I e和集电极电流I c并比较计算值与测量值。

5．由I cq估算集-射电压Vceq，并比较计算值与测量值。

6．由I cq和I bq估算电流放大系数β。

7．单击晶体管T，下拉电路菜单Cbcuit选择模式命令Model，选中晶体管2N3904。在出现的晶体管模式对话框中单击编辑按钮Edit，则可显示2N3904的参数表。将表中的Forward Current Gain Coefficient，即β由原来的204改为l00，然后单击接受按钮Accept，测试晶体管参数变化对分压式电路工作点的影响。单击仿真电源开关，进行动态分析。记录集电极电流、发射极电流、基极电流、集-射电压、基极电压的值。

8．比较静态工作点的新旧值，分析β变化对静态工作点的影响。

五、思考和分析

l．静态工作点设在直流负载线的中点附近有何好处？

2．静态工作点的估算值与测量值比较情况如何？

3．当晶体管的β值发生变化时，分压式偏置电路的静态工作点能稳定吗？