电子软件仿真实验

电子设计仿真软件实验报告

班级： T1023-11

学号： 20100231104

姓名：彭国民

专业：电子信息科学与技术

2011.12.12

【一】实习目的

1. 学习电子设计仿真软件《Electronice Workbence》的使用，利用它进行电子电路的设计仿真。

2.. 学习电路板设计软件《Protel 99se》的使用，并利用它进行实际电路的印刷电路板设计。

【二】实习内容

1）.*学习《Electronice Workbence》的使用，测试三极管的输入输出特性曲线。

①原理图

三极管工作原理

a.结构与操作原理

三极管的基本结构是两个反向连结的pn接面，如图1所示，可有pnp和npn

两种组合。三个接出来的端点依序称为射极（emitter, E）、基极（base, B）和集

极（collector, C），名称来源和它们在三极管操作时的功能有关。图中也显示出

npn与pnp三极管的电路符号，射极特别被标出，箭号所指的极为n型半导体，

和二极体的符号一致。在没接外加偏压时，两个pn接面都会形成耗尽区，将中

性的p型区和n型区隔开。

图1 pnp(a)与npn(b)三极管的结构示意图与电路符号。

三极管的电特性和两个pn接面的偏压有关，工作区间也依偏压方式来分类，这里我们先讨论最常用的所谓”正向活性区”(forward active)，在此区EB极间的pn接

面维持在正向偏压，而BC极间的pn接面则在反向偏压，通常用作放大器的三极管

都以此方式偏压。EB接面的空乏区由于在正向偏压会变窄，载体看到的位障变小，射极的电洞会注入到基极，基极的电子也会注入到射极；而BC接面的耗尽区则会变宽，载体看到的位障变大，故本身是不导通的。三极管和两个反向相接的pn二极管最大的不同部分就在于三极管的两个接面相当接近。以上述之偏压在正向活性区之pnp三极管为例，射极的电洞注入基极的n型中性区，马上被多数载体电子包围遮蔽，然后朝集电极

方向扩散，同时也被电子复合。当没有被复合的电洞到达BC接面的耗尽区时，

会被此区内的电场加速扫入集电极，电洞在集电极中为多数载体，很快藉由漂移电流

到达连结外部的欧姆接点，形成集电极电流IC。IC的大小和BC间反向偏压的大小

关系不大。

Electronice Workbence软件中库元件介绍

a.EWB无源器件库

b.EWB各类二极管、晶闸管库

c.EWB各类三极管、场效应管库

d.EWB各类运放库

e.EWB各类电源库

d.EWB显示器件库

④操作步骤

a.在桌面上建立新文件夹、双击EWB软件图标。

b.打开三极管库及电源库，三极管,直流电源拖入工作区，并取出一个接地符号。

c.最后在显示器件库里分别选取一个电压表和一个电流表。

d、将所选元件按原理图连接，具体为单击元件的一端，到另一元件的一端再次单击（转折处也单击）。

e.根据表给的数据，将右边的电压分别取0、6、12v，左边分别取0、0.1、0.2、、、、

1.0v,并将测得相应的电流值填入表中。

⑤B测试项目：三极管输入特性曲线。

⑥测试结果。

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.

7 0.8 0.

9

1.0

0 0 0 0.001 0.063 3.028 144.6 6.907 325.9 10500 63830 143000 6 0 0 0 0 0.002 0.096 4.608 220.1 10.51 492.7 13970 12 0 0 0 0 0.002 0.096 4.608 220.1 10.51 492.7 13970

⑦数据处理

用电流I

b 与U

be

作为坐标的X、Y轴作出I关于其的折线图

20000000

40000000600000008000000010000000012000000014000000016000000000.10.20.30.40.50.60.70.80.9

1

Uce(V)

I b (A )

0612

曲线描述与说明：I b 与U be 之间的关系：当Vce 较小的时候，Vbe 在相同情况下Ibe 较大，当Vce 不变时，Vbe 较小（Vbe<0.9V ）时，Ib 几乎等于0，当Vbe>0.7V 时Ib 随着Vbe 的增加而迅速增加。当Vce 超过1V 时，集电结已经达到足够反偏，可以把从发射区扩散到基区的电子中的绝大部分拉入集电区。如果此时再增大Vce ，只要Vbe 保持不变（从发射区发射到基区的电子数就一定）， Ib 也就基本不变。就是说，当Vce 超过1V 后的输入特性曲线基本上是重合的。和二极管的伏安特性一样，三极管的输入特性也有一段死区，只有当Vbe 大于死区电压时，三极管才会出现基极电流Ib 。

2）.单级放大器放大倍数的测试：

①原理图.

②具体步骤：

a、打开EWB软件，在电源库中找到电源，单击左键选取一个直流电压源和一个直流电流源，并取出一个接地符号。

b、三极管库里选取三极管并双击将其models栏里的motorole1选取为BC394。

c、最后在仪器库里分别选取一个电压表和两个电流表。

d、将所选元件按原理图连接，具体为单击元件的一端，到另一元件的一端再次单击（转折处也单击）。

e、根据表给的数据，将左边的电流分别取0、20、40、60、80、100uA，右边电压分别取0.1、0.2、0.3——1.0、3.0、6.0、9.0、12.0v,并将测得相应的电流值填入表中。

③测试项目：输出特性曲线。

④测试结果。

Uce/v

Ic/mA

Ib/uA 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7

0 0.0001 0.0002 0.0003 0.0004 0.0005 0.000601 0.000701

20 0.06947 1.537 2.361 2.391 2.396 2.400 2.404

40 0.1372 2.769 4.124 4.147 4.182 4.189 4.196

60 0.2033 3.827 5.595 5.660 5.671 5.680 5.689

80 0.268 4.768 6.884 6.962 6.975 6.986 6.998