简略的NPN二极管衔接
方针：
本次试验的意图是研讨将双极性结型晶体管(BJT)衔接为二极管时的正向/反向电流与电压特性。
资料：
► ADALM2000 自动学习模块
► 无焊面包板
► 一个1 kΩ电阻（或其他相似值）
► 一个小信号NPN晶体管(2N3904)
阐明：
NPN 晶体管的发射极-基极结的电流与电压特性能够运用 ADALM2000 试验室硬件和以下衔接来丈量。运用面包板，将波形发生器 W1 衔接到电阻 R1 的一端。将示波器输入2+也衔接到这儿。将Q1的基极和集电极衔接到R1的另一端，如图所示。Q1 的发射极接地。将示波器输入2-和示波器输入1+衔接到Q1的基极-集电极节点。示波器输入1-也能够挑选接地。
图1.NPN 二极管衔接图。
硬件设置：
波形发生器装备为100 Hz三角波，峰峰值起伏为6 V，偏移为0 V。示波器的差分通道2（2+、2-）用于丈量电阻（和晶体管）中的电流。衔接示波器通道1 (1+)用于丈量晶体管两头的电压。流过晶体管的电流是1+和1-之间的电压差除以电阻值(1 kΩ)的成果。
图2.NPN 二极管面包板电路。
过程：
将捕获的数据加载到电子表格中，核算电流。制作电流与晶体管两头电压(VBE)的曲线。没有反向活动电流。在正导游通区域，电压-电流呈对数联系。如果在对数坐标系中制作电流曲线，成果应为直线。
图3.NPN 二极管 XY 曲线。
图4.NPN 二极管波形。
反向击穿特性
方针：
本次试验的方针是研讨BJT衔接为二极管时发射极-基极结的反向击穿电压特性。
资料：
► 一个100 Ω电阻
► 一个小信号PNP晶体管(2N3906)
阐明：
运用面包板，将波形发生器输出衔接到100 Ω串联电阻R1的一端以及 Q1 的基极和集电极，如图2所示。发射极衔接到-5 V固定电源。将示波器通道1 (1+) 衔接到基极-集电极节点，1-衔接到发射极节点。示波器通道2用于丈量 R1 两头的电压，然后测得经过Q1的电流。
之所以挑选PNP 2N3906而不是NPN 2N3904，是因为 PNP 发射极-基极击穿电压小于 ADALM2000 可发生的+10 V最大值，而NPN的击穿电压可能会高于10V。
图5.PNP 发射极-基极反向击穿装备。
硬件设置：
波形发生器装备为100 Hz三角波，峰峰值起伏为10 V，偏移为0 V。示波器通道1 (1+)用于丈量电阻两头的电压。其设置应装备为将通道2跨接到电阻R1的两头（2+、2-）。两个通道均应设置为每格1 V。流过晶体管的电流是2+和2-之间的电压差除以电阻值(100 Ω)的成果。
图6.PNP发射极面包板电路。
过程：
试验室硬件电源将可用的最大电压限制为小于10V。许多晶体管的发射极-基极反向击穿电压都大于此电压。在图6所示的装备中，能够丈量0 V至10 V（W1峰峰值摆幅）之间的电压。
图7.PNP发射极波形。
捕获示波器波形并将其导出到电子表格中。关于本示例中运用的PNP晶体管2N3906，发射极-基极结击穿电压约为8.5V。
下降二极管的有用正向电压
方针：
本次试验的方针是研讨一种正向电压特性小于BJT衔接作为二极管时的电路装备。
资料：
► 一个1 kΩ电阻
► 一个150 kΩ电阻（或100 kΩ与47 kΩ电阻串联）
► 一个小信号NPN晶体管(2N3904)
► 一个小信号PNP晶体管(2N3906)
阐明：
衔接面包板，将波形发生器W1衔接到串联电阻R1的一端以及NPN Q1的集电极和PNP Q2的基极，如图8所示。Q1的发射极接地。Q2的集电极衔接到Vn (5 V)。电阻R2的一端衔接到Vp (5 V)。R2的另一端衔接到Q1的基极和Q2的发射极。示波器通道2 (2+)的单端输入衔接到Q1的集电极。
图8.下降二极管的有用正向压降所需的装备图。
硬件设置：
波形发生器装备为100 Hz三角波，峰峰值起伏为8 V，偏移为2 V。示波器通道2 (2+)用于丈量电阻两头的电压。流过晶体管的电流是示波器输入1+和1-之间的电压差除以电阻值(1kΩ)的成果。
过程：
现在，二极管的导通电压约为100 mV，而第一个示例中的简略二极管衔接方案为650 mV。制作W1扫频时Q1的 VBE 曲线。
图9.下降二极管有用正向压降的面包板电路。
图10.下降二极管有用正向压降的波形。
VBE 乘法器电路
方针：
咱们已探讨了一种能有用下降 VBE 的办法，本次试验的意图则是增大 VBE，并展现与单个BJT衔接为二极管的方案比较更大的正向电压特性。
资料：
► 两个2.2 kΩ电阻
► 一个1 kΩ电阻
► 一个5 kΩ可变电阻、电位计
► 一个小信号NPN晶体管(2N3904)
阐明：
衔接面包板，将波形发生器W1衔接到电阻R1的一端，如图11所示。Q1的发射极接地。电阻R2、R3和R4构成分压器，电位计R3的滑动端衔接到Q1的基极。Q1的集电极衔接到R1的另一端和R2处的分压器顶端。示波器通道2 (2+)衔接到Q1的集电极。
图11. VBE 乘法器装备。
硬件设置：
波形发生器装备为100 Hz三角波，峰峰值起伏为4 V，偏移为2 V。示波器通道单端输入2+用于丈量晶体管两头的电压。其设置应装备为通道1+衔接发生器W1以显现输出，通道2+衔接Q1的集电极。流过晶体管的电流是示波器输入1+和示波器输入2+测得的W1两头的电压差除以电阻值(1 kΩ)的成果。
过程：
开始时，将电位计R3设置为其规模的中心值，Q2集电极处的电压应大约为 VBE 的2倍。将R3设置为最小值时，集电极处的电压应为VBE的9/2（或4.5）倍。将R3设置为最大值时，集电极处的电压应为 VBE 的9/7倍。
图12.VBE 乘法器面包板电路。
图13.VBE 乘法器面包板波形。
问题：
► 此 VBE 乘法器与简略的二极管衔接的晶体管比较，其电压与电流之间的特性怎么？
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作者简介
Doug Mercer 于1977年结业于伦斯勒理工学院(RPI)，获电子工程学士学位。自1977年参加 ADI 公司以来，他直接或直接贡献了30多款数据转换器产品，并具有13项专利。他于1995年被任命为ADI研讨员。2009年，他从全职作业转型，并持续以声誉研讨员身份担任 ADI 参谋，为“自动学习方案”撰稿。2016年，他被任命为 RPI ECSE 系的驻校工程师。
Antoniu Miclaus 现为 ADI 公司的体系使用工程师，从事ADI教育项目作业，一起为 Circuits from the Lab®、QA 自动化和流程办理开发嵌入式软件。他于2017年2月在罗马尼亚克卢日-纳波卡加盟 ADI 公司。他现在是贝碧思鲍耶大学软件工程硕士项意图理学硕士生，具有克卢日-纳波卡科技大学电子与电信工程学士学位。
