实验七 测量三极管的直流放大特性和击穿特性

1、实验七 测量三极管的直流放大特性和击穿特性一、实验目的 1学习晶体管特性图示仪的使用； 2、测量晶体管的输入和输出特性曲线； 3测量晶体管的直流放大系数值； 4、测量晶体管的BVCEO，BVEBO和BVCBO。 二、实验原理1.输入和输出特性曲线     图1 （1）共基极的输入和输出特性曲线 （2）共发射极的输入和输出特性曲线 2. 双极晶体管的电流放大作用 当晶体管处于有源放大区（发射结正偏，集电结反偏）时，其电流的组成为：图2  放大模式偏置下PNPBJT中的

2、扩散电流IE=IEp+IEn   正向注入的空穴电流和电子电流 IC=ICp+ICn  反向饱和漏电流ICBO和从发射结注入基区又到达                        集电结的空穴所形成的电流IcpIB=IE-IC=IB1+IB2+IB3 ( IB1=IEn, IB3=ICn, IB2是流入基区与发射区注

3、入的空穴复合而损失的电子流。)我们定义共基极直流电流增益： 总是小于1（应尽量接近1）。 。 定义共射极直流电流增益： （越大表明电流传输过程中的损失越小） 。 测量值 由共射极输出特性曲线              图3  共射极输出特性曲线 随着增加，集电极电流按的规律增加  3、晶体管的击穿特性 （1）共射极时的击穿和对共射极接法的

4、有源放大区中，集电极电流为 图4 共发射极电路当发生雪崩倍增效应时，IC变成： (M为倍增因子)上式中，表示发生雪崩倍增后的电流增益， 表示发生雪崩倍增后的穿透电流。 这时，定义：将基极开路 ，使时的称为集电极与发射极之间的击穿电压，记为。其测试电路如图所示。 图5  BVCEO击穿特性测试图在测量时，经常出现如图所示的负阻现象，即当增大到发生击穿后，电流上升，电压却反而下降，此时为维持电压。这是由于与击穿条件（倍增银子M）在小电流下较大，而导致击穿电压高；而电流增大后，M减小，击穿电压也下降到正常值。击穿时的输出特性曲线如图。

5、60; 图6  C-E间的击穿特性（2）E-B结的击穿和集电极开路（）时，发射极与基极间反偏时的发射极电流为。当时的E-B间的反向击穿电压即为。通常是由发射结的雪崩击穿电压决定，一般要求。其测试电路如图。  图7  BVEBO击穿特性的测试电路图（3）C-B结的击穿和BVCBO三、实验内容及步骤1开机前先将各控制旋纽调定如下： Y轴选择开关 阶梯 X轴选择开关 2V/度 零电流、零电压开关 正常 阶梯选择开关 0.02V/级 阶梯极性 正 级/族 10集电极扫描极性 正 峰值

6、电压范围 020V峰值电压 0功耗限制电阻 2K2 输出特性曲线的测试： A开启电源，预热10分钟。调节辉度聚焦、辅助聚焦及标尺亮度，阶梯调零。 B根据集电极基极的极性将测试选择开关置于NPN或PNP，并将极性开关置于常态。 C被测试管的C、B、E管脚插在测试盒相应的插座上。 D将Y/X轴选择开关置于合适的电流/电压档级。 E选择合适的阶梯幅度/级开关，合适的功耗限制电阻。 F、峰值电压调节：调至零点后将测试选择开关拨到被测管一边，逐渐调高 集电极扫描电压得到输出特性曲线ICVCE曲线，对所显示的ICVCE曲线，进行调节，根

7、据坐标刻度所在挡位读出IC值，根据阶梯选择开关得到Ib值。把你的到的ICVCE曲线绘在记录本上，根据ICVCE曲线计算晶体管的放大系数值。 3饱和压降 将X轴测试选择波段开关置0.2V(Vc)，在一定的Ic处可从X轴上直接读取。 4输入特性曲线 各开关所置挡位 Y轴选择开关阶梯 X轴选择开关-合适的电压挡级（V/度，Vb） 阶梯选择开关-合适的阶梯幅度/级(mA/级)峰值电压范围-0 20V， 峰值电压调节：调至0点后将测试选择开关拨到被测管一边，逐渐调高集电极扫描电压得到输入特性曲线Ib-Vb, 读出Ib，Vb得

8、增量值，便可计算出输入阻抗。 5击穿电压BVCEO, BVEBO, BVCBO的测量 A、被测试管的CBE按规定进行连接。 B将Y/X置于合适的电流/电压档级。 C选择合适的阶梯幅度/级开关，合适的功耗限制电阻。 D集电极电压置于合适的档级，峰值电压为零，逐渐加大水平偏转因数和集电极扫描电压，扫线拐点处即为击穿电压。 E读出、 和BVCBO的值。 四：实验数据记录以及分析1、 本次实验采用NPN管，选用三极管放大倍数为172。准备好数字万用表，旋到二极管位置，把三极管插进黄色槽，若插入正确，则显示正常放大倍数。2、 IC-VCE曲线 图1 正向放大输出特性曲线其中，集电极电流=0.5mA/度，集电极电压=0.2V/度，阶梯信号=0.002mA=Ic/Ib=2.55mA/18uA=141.7说明由计算出的放大倍数，与万用表直接测量的放大倍数存在误差3、 根据图1，选定Ic=2.5mA，饱和压降=0.15V4、 反向放大的输出特性曲线： 图2反向放大的输出特性曲线反向放大的输出特性曲线的反向饱和电流是恒定值，且很小5、 输入特性曲线： 图3 输入特性曲线其中，集电极电流=0.5 mA/度