基于LabVIEW的單結(jié)晶體管伏安特性測試

　　單結(jié)晶體管是近幾年發(fā)展起來的一類新型電子器件，它具有一種重要的電氣性能，即負(fù)阻特性，可以大大簡化自激多諧振蕩器、階梯波發(fā)生器及定時電路等多種脈沖產(chǎn)生單元電路的結(jié)構(gòu)，故而應(yīng)用十分廣泛。了解單結(jié)晶體管的伏安特性曲線，是理解及設(shè)計(jì)含單結(jié)晶體管電路工作原理的基礎(chǔ)。在傳統(tǒng)的單結(jié)晶體管伏安特性測試實(shí)驗(yàn)中，通常需要直流電源與晶體管圖示儀兩種設(shè)備配合使用，然而圖示儀沒有相應(yīng)的器件插孔，測試很不方便。另外，因圖示儀的頻率特性低，無法顯示單結(jié)晶體管伏安特性的負(fù)阻區(qū)，這給理解其特性曲線帶來困難。可以利用Multisim 10與LabVIEW結(jié)合完整地顯示其特性曲線，且方便于讀取峰點(diǎn)與谷點(diǎn)的電壓及電流值。

　　1 用Multisim 10進(jìn)行數(shù)據(jù)采集

　　Multisim 10的元器件庫提供數(shù)千種電路元器件供實(shí)驗(yàn)選用，虛擬測試儀器儀表種類齊全，有一般實(shí)驗(yàn)用的通用儀器，但沒有晶體管圖示儀，只能測試晶體三極管、PMOS和NMOS伏安特性曲線，不具備測試單結(jié)晶體管的伏安特性的功能?？梢岳肕ultisim 10強(qiáng)大的仿真功能，對單結(jié)晶體管的測試電路進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。

　　1.1 單結(jié)晶體管的測試電路

　　單結(jié)晶體管的伏安特性測試條件是當(dāng)?shù)诙鶚OB2與第一基極B1之間的電壓VBB固定時，測試發(fā)射極電壓VE和發(fā)射極電流IE之間的關(guān)系。在Multisim 10中畫出單結(jié)晶體管的測試電路，如圖l所示。選取2N6027管為測試管，圖1中4號線接發(fā)射極E；3號線接第二基極B2；0號線接第一基極B1；電壓源V1和V2的數(shù)值不固定，可在直流掃描時進(jìn)行修改。

　　1.2 單結(jié)晶體管測試電路的直流掃描分析

　　Multisim 10可同時對2個直流源進(jìn)行掃描，仿真時，選擇V2直流源，掃描曲線的數(shù)量等于V2直流源的采樣點(diǎn)數(shù)。每條曲線相當(dāng)于V2直流源取某個電壓值時，對V1直流源進(jìn)行直流掃描分析所得的曲線。橫坐標(biāo)是V2，縱坐標(biāo)是V(4)電壓(即VE)和I(V3)電流(即IE)，不符合單結(jié)晶體管伏安特性VE與IE之間的關(guān)系曲線，即直流掃描曲線不能直觀地反映VE與IE之間的關(guān)系，必須進(jìn)行進(jìn)一步的處理。

　　1.3 單結(jié)晶體管測試數(shù)據(jù)的后處理

　　可采用Multisim 10提供的后處理功能與直流掃描功能相配合，將采集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)輸出到Excel電子表格中，如圖2所示。在Excel表中，X-Trace欄顯示的是變化的V2電壓值；Y-Trace顯示的是不同V2電壓下，I(V2)的電流值和V(4)的電壓值，因?yàn)槊總€點(diǎn)均有橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)的值，所以會出現(xiàn)多次的X-Trace欄。至此，由Multisim10進(jìn)行的數(shù)據(jù)采集工作已經(jīng)結(jié)束。