通过Multisim软件详细仿真三极管输出参数曲线(一)

上期通过实例的方式深入了解了三极管作为开关元器件时，周围电路该如何计算，这期通过Multisim软件详细仿真三极管输出参数曲线。

关键词：仿真;

01系统环境配置

使用的软件名称和版本型号如下所示，软件界面图如图1-1所示：

软件名称：Multisim

软件版本：14.0.0

图1-1软件界面图

02仿真实际电路

图1-2是要进行仿真的电路，三极管的基极电源采用5V直流，三极管的集电极电源采用12V直流。

图1-2 仿真电路

03综合分析电路

如何判断三极管电路是处于放大状态还是饱和状态(开关)?

三极管处于放大状态，书本所教的是：发射结正向偏置，集电结反向偏置;

三极管处于饱和状态，书本所教的是：发射结正向偏置，集电结正向偏置;

其中补充理论：

发射结指的是三极管基极指向发射极存在一个等效二极管;

集电结指的是三极管基极指向集电极存在一个等效二极管;

可以参照第一期内容中晶体管知识，如图1-3所示：

图1-3 晶体管的PN结

第一步：分析三极管电路的基极电位和基极电流

图1-3 仿真电路

图1-3所示，基极电阻Rb为20kΩ，基极电源为5V，三极管导通阈值电压Vbe=0.7V，那么基极电流Ib可以求得：

所以基极电流Ib=215uA,基极电位Vb=0.7V。

第二步：假设三极管状态为饱和状态

假设三极管直流增益参数hfe=100，那么三极管处于饱和状态时，直流增益不起作用，且放大倍数不会有100倍，这里假设只有50倍，所以集电极电流为：

那么集电极电位可以求得：

根据上述基极电位Vb=0.7V,集电极电位Vc=10.925V,发射极电位Ve=0V,可以求得发射结电位和集电结电位：

发射结电位：

集电结电位：

实际求得发射结正向偏置，集电结反向偏置，所以三极管处于饱和状态假设不成立。

第三步：假设三极管状态为放大状态

假设三极管直流增益参数hfe=100，那么三极管处于放大状态时，直流增益有100倍，所以集电极电流为：

那么集电极电位可以求得：

根据上述基极电位Vb=0.7V,集电极电位Vc=9.85V,发射极电位Ve=0V,可以求得发射结电位和集电结电位：

发射结电位：

集电结电位：

实际求得发射结正向偏置，集电结正向偏置，所以三极管处于放大假设成立。

04实际中怎么直接判断三级挂状态

由第三步可以看出，这个步骤虽然结论正确，但是计算过于复杂，在实际中不会这么精确的判断，这里在实际中总结一种粗略的判断方法：如果基极电流有1mA，那么三极管作开关管，否则就是放大管。

图1-4 仿真电路

如图1-4所示，求得三极管基极电流为：

所以三极管作放大管!

下一期介绍怎么用仿真软件Multisim!