根据NI Multisim 10与LabVIEW的单结晶体管伏安特性测验

单结晶体管是近几年发展起来的一类新式电子器材，它具有一种重要的电气功用，即负阻特性，能够大大简化自激多谐振荡器、阶梯波发生器及守时电路等多种脉冲发生单元电路的结构，故而运用非常广泛。了解单结晶体管的伏安特性曲线，是了解及规划含单结晶体管电路作业原理的根底。在传统的单结晶体管伏安特性测验试验中，一般需求直流电源与晶体管图示仪两种设备合作运用，但是图示仪没有相应的器材插孔，测验很不便利。别的，因图示仪的频率特性低，无法显现单结晶体管伏安特性的负阻区，这给了解其特性曲线带来困难。能够使用Multisim 10与LabVIEW结合完整地显现其特性曲线，且便利于读取峰点与谷点的电压及电流值。

1 用Multisim 10进行数据收集

Multisim 10的元器材库供给数千种电路元器材供试验选用，虚拟测验仪器仪表品种完全，有一般试验用的通用仪器，但没有晶体管图示仪，只能测验晶体三极管、PMOS和NMOS伏安特性曲线，不具备测验单结晶体管的伏安特性的功用。能够使用Multisim 10强壮的仿真功用，对单结晶体管的测验电路进行数据收集。

1.1 单结晶体管的测验电路

单结晶体管的伏安特性测验条件是当第二基极B2与榜首基极B1之间的电压VBB固守时，测验发射极电压VE和发射极电流IE之间的联系。在Multisim 10中画出单结晶体管的测验电路，如图l所示。选取2N6027管为测验管，图1中4号线接发射极E；3号线接第二基极B2；0号线接榜首基极B1；电压源V1和V2的数值不固定，可在直流扫描时进行修正。



1.2 单结晶体管测验电路的直流扫描剖析

Multisim 10可一起对2个直流源进行扫描，仿真时，挑选V2直流源，扫描曲线的数量等于V2直流源的采样点数。每条曲线相当于V2直流源取某个电压值时，对V1直流源进行直流扫描剖析所得的曲线。横坐标是V2，纵坐标是V(4)电压(即VE)和I(V3)电流(即IE)，不符合单结晶体管伏安特性VE与IE之间的联系曲线，即直流扫描曲线不能直观地反映VE与IE之间的联系，有必要进行进一步的处理。

1.3 单结晶体管测验数据的后处理

可选用Multisim 10供给的后处理功用与直流扫描功用相合作，将收集的试验数据输出到Excel电子表格中，如图2所示。在Excel表中，X-Trace栏显现的是改变的V2电压值；Y-Trace显现的是不同V2电压下，I(V2)的电流值和V(4)的电压值，由于每个点均有横坐标与纵坐标的值，所以会呈现屡次的X-Trace栏。至此，由Multisim10进行的数据收集作业现已完毕。



2 用LabVIEW显现单结晶体管伏安特性

LabVIEW的首要特点是用户可依托计算机的资源构建虚拟仪器，以替代实践仪器完结测验和丈量使命。在LabVIEW中，开发程序都被称为VI(虚拟仪器)，其扩展名默认为．vi。一切的VI都包含前面板(front panel)、框图(block diagram)及图标和连接器窗格(icon and connector pane)3部分。虚拟仪器的交互式用户接口被称为前面板，它仿照了实践仪器的面板。Multisim 10收集的数据为Excel电子表格数据，1个点1对坐标，是输入电压V2与I(V2)及输入电压V2与V(4)的联系，而单结晶体管的伏安特性描绘的是电压V(4)，即VE与电流I(V2)，即IE之间的联系，因而不能直接用Multisim 10收集的数据进行显现，能够经过LabVIEW进行相应数据的提取。

2.1 LabVIEW软件程序开发

LabVIEW程序规划具有结构化和层次化的特征。经过选用模块化的规划办法，一个运用程序能够分为许多个相对独立的模块，每个模块完结特定的功用。经过对模块的不同办理和组合，能够完结各种杂乱VI的程序规划。当程序规划较大，或有多个相同的处理模块时，用户能够为这些模块规划一个子程序，即子VI。子VI类似于传统文本言语的子程序，它能够被屡次调用，而不必从头编写代码，这使得规划杂乱的重复性动作变得愈加简略，运用程序的保护愈加简略。创立运用程序时，一般从顶层VI开端，为运用程序界说输入和输出，然后构建子VI，完结对流过框图数据流的必要操作。数据显现程序的规划层次如图3所示，图中自创文件首要有三个，低层文件SN TRAN、中层文件SM、高层文件UTJ VI。



2.1.1 数据显现程序结构中子程序介绍

SN TRAN子程序功用：字符串转化子程序，读取含有以逗号、换行或其他非数字字符分隔的数字ASCII字符串，并将其转化为一个数组，选用该子程序能够将Multisim 10中收集的数据转化成LabVIEW中能够读取的数据，其程序框图如图4所示。