实验三三极管输入输出特性
实验三三极管输入输出特性
一、实验内容Q2N2222) (三极管1. 仿真共射极连接时的输入、输出特性曲线注意点：等电路图中的参数用花括号括起，如下图中的1> {VCE}place?2> part? add library图中的后，添加PARAMETERS: special.olb
3> 双击PARAMETERS:出现property editor，选择New column, name 中写入相应的参数名，例如下图中的VCE，初始值VCE=0V，IB=10uA，IE=1mA
4> 仿真过程，需要先进行DC Sweep 设定，然后options中选择parametric sweep, 在sweep varaible栏中选择GLOBAL PARAMETER，在parameter name中将相应的参数名写入。
在sweep type栏中分别写入参数的变化，包括该参数的初始值、终值以及增量值。
PARAMETERS:Q1V3DC = {VCE}AC =V4DC = 5v Q2N2222TRAN =I AC =TRAN =000
PARAMETERS:Q1V1DC = 15v I AC =TRAN =I1Q2N2222{IB}000
2. 仿真共基极连接时的输出特性曲线PARAMETERS:Q1Q2N2222I V1DC = 10v I1AC =DC = {IE}TRAN =AC =TRAN =000。
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CSY2000Gt 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i ©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光敏三板菅结构1所示。
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，从叭到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 l x）, 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）xxXX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。
（1）暗电流测试将主机箱中的0〜12V可调稳压电源的调节旋钮逆时针方向慢慢旋到底，打开主机箱电源，读取主机箱上电流表（20uA档）的值即为光敏二极管的暗电流。
实验三三极管放大电路设计
实验三三极管放大电路设计一、实验目的1.了解三极管的基本工作原理和放大特性。
2.掌握三极管放大电路的设计和调整方法。
二、实验原理三极管放大电路是以三极管为核心元件的放大电路，通过适当的偏置和负反馈，可以实现对输入信号的放大。
三极管放大电路通常由输入端、输出端和三极管组成。
1.BJT三极管BJT三极管的主要结构有NPN型和PNP型两种。
在NPN型三极管中，由两个不掺杂的P型半导体夹着一个高掺杂的N型半导体构成，形成了PN结。
三极管的三个引脚分别为发射极(Emitter)，基极(Base)和集电极(Collector)。
在基极与发射极之间加正向偏置电压Ube，使得PN结处于正向偏置状态。
当基极处于正向电压Ube时，使得发射极与集电极间形成一个电流通道。
此时，如果在集电极与发射极间设置一个负电压Uce，集电极的载流子会被集电区的电场吸引，形成集电电流Ic，从而实现了三极管放大器的放大作用。
三极管放大电路分为共发射、共基和共集三种基本结构。
常用的放大电路有共发射放大电路、共射放大电路和共源放大电路。
以下以共发射放大电路为例进行设计。
共发射放大电路的输入端是基极，输出端是集电极。
设计时需要注意以下几个方面：（1）确定输入和输出电阻：输入电阻是指输入端的电压变化引起的输入电流变化的比值，输出电阻是指输出端的电压变化引起的输出电流变化的比值。
一般来说，输入电阻越大越好，输出电阻越小越好。
（2）确定直流工作点：直流工作点是指三极管在放大器工作状态下的工作点。
选择合适的直流工作点，可以使输出信号对输入信号变化进行放大，同时尽量避免饱和和截至现象。
（3）选取合适的偏置电路：偏置电路用于确保三极管正常工作，在选择时需要保证偏置点稳定、温度稳定和电源稳压等。
三、实验步骤1.搭建共发射放大电路，具体电路如下图所示。
其中，三极管型号为2N39042.调节R1、R2和Re使得三极管的基极电压为0.6V左右，可以通过电压表测量。
(整理)实验三：三极管识别
实验三：识别三极管一.实验目的1）了解三极管的分类方法；2）知道三极管的命名方法；3）掌握三极管的管脚检测；4）知道三极管电流分配关系的测量；5）知道三极管输入输出特性曲线的测量。
二.实验设备1）交流信号源、直流稳压电源、双踪示波器、数字万用表；2）三极管（9013,9012,3DG6,3DG6,8050,8055），电阻若干等。
三.实验要求1）查阅有关技术资料、网络资料及电子学科工具书，查集成运放的性能参数；2）识读与测试电路中相关的元器件的引脚和判断器件的好坏；3）使用仿真电路软件PROTEUS进行电路的仿真，验证其原理；4）焊接设计的电路，并调试成功，对电路所出现故障进行原因分析及排除；5）撰写实验报告。
6）小组合作。
各小组学习情况记录：专业班别成员姓名学号负责的工作自评分组内评分组长组员1组员2组员3组员4四.实验项目第一部分 三极管的识别及工作原理一、三极管的外形、结构及工作原理1. 通过资料阅读、网络搜索等手段，了解三极管的外形和结构，以及它们在现代工业和科学研究等领域的重要作用，填入自制的表格。
2.学习三极管的结构与符号，写出结构图中序号的名称，根据结构图说明三极管的工艺特点（内部条件），并画出NPN 和PNP 三极管的符号。
（1） ；（2） ；（3） ；（4） ； （5） ；（6） ；（7） ；（8） ； 三极管的工艺特点（内部条件）：三极管的符号：3. 电路中常用的三极管种类很多，具体的分类情况如下图，查阅资料，填写下图。
晶体三极管分类按材料 极性分按工艺分按功率分 按工作频率分按功能用途分N P N （1）（2）（4） （7）（5） （8） （6）（3）P N P（1）（4） （7） （5）（8） （6）（3）（2）图1 NPN 三极管结构简图图2 PNP 三极管结构简图4. 不同的国家和地区，对三极管的命名方法是不一样的，查阅资料，填写下面表格，补充归纳三极管命名方法。
表一：国产半导体分立器件型号命名法（场效应管、半导体特殊器件、复合管、PIN型管、激光器件的型号命名只有第三、四、五部分）第一部分第二部分第三部分第四部分第五部分符号意义符号意义符号意义意义2 二极管A N型锗材料P 普通管用数字表示序号用汉语拼音字母表示规格号B P型锗材料V 微波管C N型硅材料W 稳压管D P型硅材料 C 参量管3 三极管A PNP型锗材料Z 整流管B NPN型锗材料L 整流堆C PNP型硅材料S 隧道管D NPN型硅材料N 阻尼管示例：3 D G 6 CU 光电器件K 开关管T半导体晶闸管（可控整流器）X 低频小功率管G 高频小功率管D 低频大功率管A 高频大功率管Y 体效应器件B 雪崩管J 阶跃恢复管CS 场效应管BT 半导体特殊器件FH 复合管PIN PIN型管JG 激光器件注：场效应器件、半导体特殊器件、复合管、PIN型管、激光器件的型号命名只有第三、四、五部分。
三极管的特性曲线
一、输入特性
输入特性通常是指当UCE为某一值时，三极管的基极与发射极之间
的电压UBE同集电极电流IB的关系。
IB
A
RB
V UBE
V UCEEB 实验线路UCE=0V80
UCE =0.5V
IB(A)
UCE 1V
60
死区电 压，硅管
40
0.5V，锗 20
管0.2V。
工作压降： 硅管 UBE0.6~0.7V,锗 管UBE0.2~0.3V。
输出特性曲线放大区
当UCE大于一
定的1数00值时A，IC
只与IB有关，
IC=I8B0。A
60A
40A
20A IB=0 12 UCE(V)
输出特性曲线
4
IC(mA
) 此区域中UC1E00UBAE,
集电结正偏，
3
IB>IC，UCE800.3VA 称为饱和区。
60A
2
40A
1
20A
IB=0
3 6 9 12 UCE(V)
谢谢观看！ 2020
0.4 0.8
输入特性曲线
UBE(V)
二、输出特性
输出特性通常是指在一定的基极电流IB控制下，三极管的集电极与
发射极之间的电压UCE同集电极电流Ic的关系。
IB
mA IC
A
RB EB
EC V UCE
二、输出特性曲线
此区域满4 足IC=IB 称为线性3 区（放大 区）。 2
IC(mA )
1
3 69
输出特性三个区域的特点
(1) 放大区：发射结正偏，集电结反偏。
即： IC=IB , 且 IC = IB
(2) 饱和区：发射结正偏，集电结正偏。
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3DG12输出特性曲线
三极管的输入输出的特性曲线
描述任何电学器件的时候，看数据手册都会给出一些相关特性曲线图和相关的电器性能等，三极管有三个脚，组成了输入和输出的两个端，所以三极管有输入和输出两个特性曲线图。
输入特性曲线图是指三极管的基极输入电流ib和发射结电压ube之间的关系
实验是将uce电压设置为5V，改变ube的电压，测量ib的电流与ube的关系得到如下图所示的ib与ube的关系曲线图；图中还测试了uce电压是否对ib与ube的的关系特性曲线是否有关从测试的图中可以看出除了uce=0V的曲线比较特殊之外，其余的曲线基本重合，这些曲线重合的就是三极管的输入伏安特性曲线图，它与uce的电压无关，因为大多数的三极管都是工作电压uce>0的情况下；所以根据图中曲线可以得出如下的表达式：
其中ut 被称为热电压，是一个与温度成正比的值，在27℃时约为26mv。
Is称为反向饱和电流，每个三极管的值都不一样，但是很小。
在表达式中，当ube趋于无穷小的时候ib趋向于—Is；所以当ube>ut的时候表达式才近似成为一个指数表达式；基本情况下当ube>0.7V的时候，三极管的电流ib才呈现较为明显的电流。
输出伏安特性曲线：是指ib电流一定时，集电极电流ic与uce 之间的关系；测试的电路、理想输出伏安特性曲线图与实际的输出特性曲线图。
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。
场效应管放大器实验报告
场效应管放大器实验报告场效应管放大器实验报告引言：场效应管（Field Effect Transistor，简称FET）是一种广泛应用于电子设备中的三极管。
它具有高输入阻抗、低输出阻抗、低噪声和低失真等优点，因此在放大器电路中得到了广泛应用。
本实验旨在通过搭建场效应管放大器电路，探究其性能特点和工作原理。
一、实验目的本实验的主要目的是研究场效应管放大器的工作原理和性能特点，包括输入输出特性、放大倍数、频率响应等。
二、实验原理场效应管是一种三极管，由栅极、漏极和源极组成。
其工作原理是通过栅极电压的变化来控制漏极-源极之间的电流，从而实现信号的放大。
场效应管有不同的类型，包括MOSFET（金属氧化物半导体场效应管）和JFET（结型场效应管）。
本实验采用JFET作为放大器的核心元件。
三、实验器材和电路图实验器材包括JFET、电阻、电容、信号发生器、示波器等。
电路图如下所示。
（此处省略电路图的描述）四、实验步骤与结果1. 搭建电路：根据电路图连接JFET、电阻和电容等元件，接入信号发生器和示波器。
2. 测量输入输出特性：通过调节信号发生器的频率和幅度，测量不同输入电压下的输出电压并记录。
3. 测量放大倍数：固定输入电压，测量输出电压，并计算放大倍数。
4. 测量频率响应：在一定的输入电压下，改变信号发生器的频率，测量输出电压的变化，并绘制频率响应曲线。
根据实验步骤，我们进行了一系列的实验测量，并得到了以下结果。
（此处省略实验结果的具体数值和图表）五、实验分析与讨论通过实验测量，我们可以得到场效应管放大器的输入输出特性曲线、放大倍数曲线以及频率响应曲线。
根据实验结果，我们可以进行以下分析和讨论。
1. 输入输出特性曲线显示了场效应管放大器的非线性特点。
随着输入电压的增大，输出电压也会相应增大，但是当输入电压达到一定值后，输出电压将不再线性增大。
2. 放大倍数曲线显示了场效应管放大器的放大效果。
我们可以通过计算不同输入电压下的输出电压比值来得到放大倍数。
实验2 IV法测试二极管、三极管、MOS管的输入输出特性曲线
建立“学号+姓名”文件夹把仿真的实验分别建立文件夹，仿真的电路和结果放在对应的实验文件夹里面,统一发给学委。
实验2 IV分析仪测试二极管、三极管、MOS管的输入输出特性曲线一、实验目的1、学习Multisim12.0软件的基本使用方法。
学习元器件的选取、放置、电路连接、电路中各元件参数和标号的修改方法。
2、学会使用Multisim12.0中IV分析仪来测试二极管、NPN管、PNP管、NMOS管和PMOS 管的输入输出特性曲线。
二、实验内容1.用仿真软件仿真晶体管输出特性曲线和晶体管输入特性曲线。
测量放大倍数、阈值电压和三个区域的判断等（适当分析）。
二极管、NPN管、PNP管、NMOS管和PMOS管的型号可自由选定。
图1 二极管IV测试图2 IV法测试、NPN管、PNP管、NMOS管和PMOS管电路图三、实验原理下面仍以常见的NPN 三极管共发射极电路来说明半导体三极管的输入特性曲线和输出特性曲线。
测绘半导体三极管特性曲线的电路如图1-1 所示。
图中的电源EC用来供给发射结正向偏庄，而电源EC 则用来供给集电结反向偏压。
EB 和EC 都是可以调整的，以便可以得到从零到所需值的不同电压。
1.输入特性曲线当半导体三极管的集电极与发射极之间的电压VCE 为某一固定值时，基极电压VBE 与基极电流IB 间的关系曲线称为半导体三极管的特性曲线，即)(BE B U f I =常数=CB U如果将V CE 固定在不同电压值条件下.然后在调节EB 的同时测量不同IB 值对应的UBE 值，便可绘出半导体三极管的输入特性曲线。
图1-2 所示为3DG4管子的输入特性曲线。
从输入特性曲线上可以看出，UCE 越大，曲线越往右移，而实际上，当UCE > 1V 后，输入特性曲线彼此靠得很近，因此一般只作一条UCE > I V 的输入特性曲线，就可以代替不同UCE 的输入特性曲线。
图1-1 三极管特性曲线的电路 图1-2 3DG4管子的输入特性曲线2. 输出特性曲线当半导体三极管的基极电流I B 为某一固定值时，集电极电压U CE 与集电极电流I C 之间的关系曲线，称为半导体三极管的输出特性曲线，即)(CE c U f I =常数=B I对应I B 取不同定值时，改变U CE 并测量对应的I C ， 则可得到半导体三极管的输出特性曲线组。
光敏三极管特性实验解读
实验内容
• 3、光照特性测量
• 按图连接好实验线路，光源选用 高亮度卤素灯，负载电阻选用 100K欧姆。 • 调节光照从“弱—强”，测得不 同(15个)照度条件下，测出光敏三 极管输出光电流IC与入射光照度 间的数据关系。照度依然用UR来 UR I 度量 。其中光电流 ph
实验原理
• 光敏三极管工作原理
• 光敏三极管可等效为一个光敏 二极管和普通三级管结合而成 。当具有光敏特性的PN结受到 光照时会形成光电流，此光生 电流由基极进入发射极，从而 在集电极回路中得到一个放大 了hFE倍的响应电流。
Ib
Ic=Ib*hFE
• 可见与普通三极管类似，光敏三极管同样具有电 流放大功能，只不过其控制端受入射光强控制。
光敏三极管的相对光响应灵敏 度与温度对应曲线如图所示： 由于光电三极管的 hFE 受环境 温度的影响较大，所以光电三 极管的灵敏度也会随环境温度 变化而出现较大的变化；故与 光电二极管相比，光电三极管 对温度变化更为敏感。
实验内容
• 1、判断光敏三极管极性
• 方法：
• 用万用表20K电阻档，黑表棒接发射极E，红 表棒接集电极C，无光照时显示∞，光照增强 时电阻迅速减小至1-2K欧姆； • 若将红表棒接发射极，黑表棒接集电极，则 不论光照变化与否万用表始终显示∞。
实验原理
• 光敏三极管伏安特性
• 在给定光照条件下，光敏三极管两端电压与其输 出电流Ic间的关系即为其伏安特性，具体特性曲 线如图所示： 无光照射时，集电极— 照度 发射极间的漏电流称为 暗电流。 Iceo=Icbo· hFE 可见光敏三极管的暗电 流也比光敏二极管增大 了hFE倍。 偏压