基于LabVIEW的單結晶體管伏安特性測試

　　單結晶體管是近幾年發(fā)展起來(lái)的一類(lèi)新型電子器件，它具有一種重要的電氣性能，即負阻特性，可以大大簡(jiǎn)化自激多諧振蕩器、階梯波發(fā)生器及定時(shí)電路等多種脈沖產(chǎn)生單元電路的結構，故而應用十分廣泛。了解單結晶體管的伏安特性曲線(xiàn)，是理解及設計含單結晶體管電路工作原理的基礎。在傳統的單結晶體管伏安特性測試實(shí)驗中，通常需要直流電源與晶體管圖示儀兩種設備配合使用，然而圖示儀沒(méi)有相應的器件插孔，測試很不方便。另外，因圖示儀的頻率特性低，無(wú)法顯示單結晶體管伏安特性的負阻區，這給理解其特性曲線(xiàn)帶來(lái)困難?？梢岳?a class="contentlabel" href="http://dyxdggzs.com/news/listbylabel/label/Multisim">Multisim 10與LabVIEW結合完整地顯示其特性曲線(xiàn)，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)行數據采集

　　Multisim 10的元器件庫提供數千種電路元器件供實(shí)驗選用，虛擬測試儀器儀表種類(lèi)齊全，有一般實(shí)驗用的通用儀器，但沒(méi)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(xiàn)，不具備測試單結晶體管的伏安特性的功能?？梢岳肕ultisim 10強大的仿真功能，對單結晶體管的測試電路進(jìn)行數據采集。

　　1.1 單結晶體管的測試電路

　　單結晶體管的伏安特性測試條件是當第二基極B2與第一基極B1之間的電壓VBB固定時(shí)，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(huà)出單結晶體管的測試電路，如圖l所示。選取2N6027管為測試管，圖1中4號線(xiàn)接發(fā)射極E；3號線(xiàn)接第二基極B2；0號線(xiàn)接第一基極B1；電壓源V1和V2的數值不固定，可在直流掃描時(shí)進(jìn)行修改。

　　1.2 單結晶體管測試電路的直流掃描分析

　　Multisim 10可同時(shí)對2個(gè)直流源進(jìn)行掃描，仿真時(shí)，選擇V2直流源，掃描曲線(xiàn)的數量等于V2直流源的采樣點(diǎn)數。每條曲線(xiàn)相當于V2直流源取某個(gè)電壓值時(shí)，對V1直流源進(jìn)行直流掃描分析所得的曲線(xiàn)。橫坐標是V2，縱坐標是V(4)電壓(即VE)和I(V3)電流(即IE)，不符合單結晶體管伏安特性VE與IE之間的關(guān)系曲線(xiàn)，即直流掃描曲線(xiàn)不能直觀(guān)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 單結晶體管測試數據的后處理

　　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)驗數據輸出到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，因為每個(gè)點(diǎn)均有橫坐標與縱坐標的值，所以會(huì )出現多次的X-Trace欄。至此，由Multisim10進(jìn)行的數據采集工作已經(jīng)結束。