基于LabVIEW的单结晶体管伏安特性测试

2010-07-13 22:54:18来源: 上海海事大学

  单结晶体管是近几年发展起来的一类新型电子器件,它具有一种重要的电气性能,即负阻特性,可以大大简化自激多谐振荡器、阶梯波发生器及定时电路等多种脉冲产生单元电路的结构,故而应用十分广泛。了解单结晶体管的伏安特性曲线,是理解及设计含单结晶体管电路工作原理的基础。在传统的单结晶体管伏安特性测试实验中,通常需要直流电源与晶体管图示仪两种设备配合使用,然而图示仪没有相应的器件插孔,测试很不方便。另外,因图示仪的频率特性低,无法显示单结晶体管伏安特性的负阻区,这给理解其特性曲线带来困难。可以利用Multisim 10与LabVIEW结合完整地显示其特性曲线,且方便于读取峰点与谷点的电压及电流值。

  1  用Multisim 10进行数据采集

  Multisim 10的元器件库提供数千种电路元器件供实验选用,虚拟测试仪器仪表种类齐全,有一般实验用的通用仪器,但没有晶体管图示仪,只能测试晶体三极管、PMOS和NMOS伏安特性曲线,不具备测试单结晶体管的伏安特性的功能。可以利用Multisim 10强大的仿真功能,对单结晶体管的测试电路进行数据采集。

  1.1  单结晶体管的测试电路

  单结晶体管的伏安特性测试条件是当第二基极B2与第一基极B1之间的电压VBB固定时,测试发射极电压VE和发射极电流IE之间的关系。在Multisim 10中画出单结晶体管的测试电路,如图l所示。选取2N6027管为测试管,图1中4号线接发射极E;3号线接第二基极B2;0号线接第一基极B1;电压源V1和V2的数值不固定,可在直流扫描时进行修改。

  1.2  单结晶体管测试电路的直流扫描分析

  Multisim 10可同时对2个直流源进行扫描,仿真时,选择V2直流源,扫描曲线的数量等于V2直流源的采样点数。每条曲线相当于V2直流源取某个电压值时,对V1直流源进行直流扫描分析所得的曲线。横坐标是V2,纵坐标是V(4)电压(即VE)和I(V3)电流(即IE),不符合单结晶体管伏安特性VE与IE之间的关系曲线,即直流扫描曲线不能直观地反映VE与IE之间的关系,必须进行进一步的处理。

  1.3  单结晶体管测试数据的后处理

  可采用Multisim 10提供的后处理功能与直流扫描功能相配合,将采集的实验数据输出到Excel电子表格中,如图2所示。在Excel表中,X-Trace栏显示的是变化的V2电压值;Y-Trace显示的是不同V2电压下,I(V2)的电流值和V(4)的电压值,因为每个点均有横坐标与纵坐标的值,所以会出现多次的X-Trace栏。至此,由Multisim10进行的数据采集工作已经结束。

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关键字:LabVIEW  伏安特性测试  Multisim

编辑:小甘 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2010/0713/article_1332.html
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