Измерение входной характеристики

Выполнив команду Analysis>DC, перейдите к построению статических характеристик транзистора. Для построения графика входной характеристики (зависимости I _Б(U _БЭ) тока базы от напряжения между базой и эмиттером) необходимо варьировать величину тока базы, задаваемого источником IB Для этого в верхней части окна DC Analysis Limits (рис.0.2.2), в котором задаются параметры моделирования, укажите: в строке Variable 1 – имя (Name) варьируемого источника и пределы изменения (Range) тока (в соответствии с принятым в системе Micro-Cap правилом Указанные правила в сокращенном изложении приведены также в первом разделе настоящего пособия.

Рис.0.2.1

Рис.0.2.2

Учтите, что заданное таким образом максимальное значение тока источника не обязательно должно совпадать со значением, указанным в атрибутах источника при составлении схемы. В нижней части окна указываются имена переменных, откладываемых по горизонтальной (X Expression) и вертикальной (Y Expression) осям графика. Для графика входной характеристики это соответственно напряжение между базой и эмиттером V(BE)и ток базы Ib транзистора VT1. Для автоматического масштабирования графика по осям координат включите опцию Auto Scale Ranges. Нажатием на кнопку Ran выполните моделирование и проанализируйте полученную характеристику.

При малых значениях напряжения U _БЭ ток базы близок к нулю (транзистор закрыт), поэтому для удобства дальнейшего анализа целесообразно перестроить входную характеристику так, чтобы исключить её начальный участок. Для этого нажатием на кнопку Cursor Mode или клавишу F8 включите электронный маркер и по графику определите значение напряжения U _БЭ, при котором начинается заметный рост тока базы. После этого, нажав на кнопку Limits («Пределы») , опять перейдите в окно задания параметров моделирования и в поле X Range («Диапазон по оси X») измените левую границу графика в соответствии с измеренным значением, округлённым с точностью до 0,1 В. Затем отключите режим автоматического масштабирования и снова постройте график характеристики. При необходимости аналогичным образом измените и правую границу графика. Для оценки влияния температуры на параметры транзистора проведите расчёт входной характеристики в интервале температур от -60° до +20°. Для этого в окне задания параметров в группе полей, объединённых заголовком Temperature, установите линейный (Linear) метод изменения температуры и задайте её максимальное значение, минимальное и шаг изменения. Затем, нажав на кнопку Run, получите семейство графиков. При этом в заголовке графиков будет указан интервал температур, для которого проводилось моделирование. По результатам моделирования сделайте вывод о характере влияния температуры на ток базы транзистора.

2.Измерение проходной характеристики и определение

крутизны транзистора

По методике, аналогичной описанной в п.1, выполните расчёт и построение проходной характеристики транзистора – зависимости I _К(U _БЭ) тока коллектора от напряжения между базой и эмиттером. Затем задайтесь величиной тока коллектора в рабочей точке (в интервале I _К = 1-5 мА) и в режиме измерений определите управляющее напряжение U _БЭ, при котором обеспечивается этот ток. В выбранной рабочей точке определите значение крутизны

Для этого на графике проходной характеристики поместите два электронных маркера симметрично относительно рабочей точки как можно ближе к ней – один слева, а другой справа (рис.0.2.3). При этом в нижней части графика будут указаны значения кординаты маркеров (под заголовком Left – для левого маркера и Right – для правого); отношения разностей координат (под заголовком Slope – «Наклон»). Таким образом, на графике проходной характеристики под заголовком Slope будет указано приближённое значение крутизны транзистора. Выразите измеренное значение крутизны в миллисименсах (мСм). Выполните расчёт и построение графика зависимости крутизны от управляющего напряжения. Для этого в окне задания параметров в качестве величины, откладываемой по вертикальной оси графика, (Y Expression) укажите отношение приращения тока I _К к приращению напряжения U _БЭ: del(IC(VT1))/del(VBE(VT1)). Выполните расчёт и построение графика зависимости крутизны от управляющего напряжения.

Для этого на графике проходной характеристики поместите два электронных маркера симметрично относительно рабочей точки как можно ближе к ней – один слева, а другой справа (рис.0.2.3). Для этого в окне задания параметров в качестве величины, откладываемой по вертикальной оси графика, (Y Expression) укажите отношение приращения тока I _К к приращению напряжения U _БЭ: del(IC(VT1))/del(VBE(VT1)). Выполните расчёт и построение графика зависимости крутизны от управляющего напряжения. Для этого в окне задания параметров в качестве величины, откладываемой по вертикальной оси графика, (Y Expression) укажите отношение приращения тока I _К к приращению напряжения U _БЭ: del(IC(VT1))/del(VBE(VT1)). На полученном графике определите крутизну в рабочей точке и сравните с измеренным ранее значением Проведите измерение зависимости I _К(I _Б) тока коллектора тока базы. Пределы изменения тока базы, как и ранее, задайте от 0 до 100 мкА. в режиме измерений для нескольких значений тока коллектора I _к определите величину статического коэффициента усиления тока в схеме с общим эмиттером B = I _К/ I _Б. Постройте график в режиме измерений для нескольких значений тока коллектора I _к определите величину статического коэффициента усиления тока в схеме с общим эмиттером B = I _К/ I _Б. Постройте график зависимости B(I_К) для значений тока коллектора до 30 мА.. Для этого в поле Range графы Variable 1 укажите пределы изме-

нения тока базы, исключив нулевое значение: 200u- 1u. В графе X Expression укажите имя варьируемой переменной IC(VT1), а в графе Y Expression – отношение токов. IC(VT1)/IB(VT1).

Рис.0.2.3

3.Измерение зависимости I _К(I _Б) и определение статического коэффициента усиления тока

Измерение зависимости B(I_К) для значений тока коллектора до 30 мА. Для этого в поле Range графы Variable 1 укажите пределы изменения тока базы, исключив нулевое значение, например: 200u,1u. В графе X Expression укажите имя варьируемой переменной IC(VT1), а в графе Y Expression отношение токов.

IC(VT1)/IB(VT1).,

что соответствует измерению коэффициента усиления тока.