NPN三極管分壓偏置電路

NPN三極管分壓偏置電路

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?

1．測(cè)量NPN管分壓偏置電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。

2．估算電路的基極偏壓Vb，并比較測(cè)量值與計(jì)算值。

3．估算發(fā)射極電流Ie和集電極電流Ic，并比較測(cè)量值與計(jì)算值。

4．估算集—射電壓Vce　,并比較測(cè)量值與計(jì)算值。

5．根據(jù)電流讀數(shù)估算直流電流放大系數(shù)β。

6．測(cè)試分壓偏置電路的穩(wěn)定性。

二、實(shí)驗(yàn)儀器

  2N3904  NPN三極管                     1個(gè)

  20V直流電源                           1個(gè)

  直流電壓表                            2個(gè)

  0—10mA直流電流表                     2個(gè)

  0---50uA直流電流表                     1個(gè)

  電阻  660Ω                                                      1個(gè)

        2KΩ                                                      2個(gè)

        10KΩ                                                     1個(gè)

三、實(shí)驗(yàn)原理

NPN管分壓式電路如圖1所示。在晶體管的輸出特性曲線上，直流負(fù)載線與橫軸的焦點(diǎn)為集電極電流等于零時(shí)的集-射電壓Vceo=Vcc,與縱軸的交點(diǎn)為集-射電壓等于零時(shí)的集電極電流Ice=Vcc/(Rc+Re)。

圖1 分壓式偏置電路

    放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)Q一般位于直流負(fù)載的中點(diǎn)附近，由靜態(tài)集電極電流Icq和靜態(tài)集-射電壓Vceq確定。當(dāng)流過上偏流電阻R1和下偏流電阻R2的電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于基極電流時(shí)，基極偏壓Vb由R2和R1分壓確定

                        Vb=R2Vcc/(R1+R2)

  發(fā)射極電流Ie可用發(fā)射極電壓Ve除以發(fā)射極電阻Re求出，而Ve=Vb-Vbe,所以

                        Ie=(Vb-Vbe)/Re

  靜態(tài)集電極電流Icq近似等于發(fā)射極電流Ie

                        Icq=Ie-Ib≈Ie

  靜態(tài)集-射電壓Vceq可用克?；舴驂憾捎?jì)算

圖1 分壓式偏置電路
 
                           β=Icq/Ibq

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1．在EWB平臺(tái)上建立如圖1所示的分壓式偏置電路。單擊仿真電源開關(guān)，激活電路進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。

2．記錄集電極電流Icq、發(fā)射極電流Ie、基極電流Ibq、集-射電壓 Vceq和基極電壓Vb的測(cè)量值。

3．估算基極偏壓Vb,并比較計(jì)算值與測(cè)量值。

4．取Vbe的近似值0.7V,估算發(fā)射極電流Ie和集電極電流Icq,并比較計(jì)算值與測(cè)量值。

5．由Icq估算集-射電壓 Vceq,并比較計(jì)算值與測(cè)量值。

6．由Icq和Ibq估算電流放大系數(shù)β。

7．單擊晶體管T,下拉電路菜單Circuit選擇模式命令Model,選擇晶體管2N3904。再出現(xiàn)的晶體管模式對(duì)話框中單擊編輯按扭Edit，著可顯示2N3904的參數(shù)表。將表中的Forward Current Gain Coeffient,即β，從原來的204改為100，然后單擊接受按扭Accept,以便測(cè)試晶體管參數(shù)變化對(duì)分壓式電路工作電的影響。單擊仿真電源開關(guān)，進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。記錄集電極電流Ic、基極電流Ib和集-射電壓Vce.

8．  比較Ic、Ib和Vcc的新舊值，分析β值變化對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響。

9．將β值改為原來的204，單擊“接受”。

五、思考與分析

1．靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)在直流負(fù)載線的中點(diǎn)附近有和好處？

2．靜態(tài)工作點(diǎn)的估算值與測(cè)量值比較情況如何？

3．當(dāng)晶體管的的β值發(fā)生變化時(shí)，分壓式偏置電路的靜態(tài)工作點(diǎn)能穩(wěn)定嗎？