基于LabVIEW的单结晶体管伏安特性测试

　　单结晶体管是近几年发展起来的一类新型电子器件，它具有一种重要的电气性能，即负阻特性，可以大大简化自激多谐振荡器、阶梯波发生器及定时电路等多种脉冲产生单元电路的结构，故而应用十分广泛。了解单结晶体管的伏安特性曲线，是理解及设计含单结晶体管电路工作原理的基础。在传统的单结晶体管伏安特性测试实验中，通常需要直流电源与晶体管图示仪两种设备配合使用，然而图示仪没有相应的器件插孔，测试很不方便。另外，因图示仪的频率特性低，无法显示单结晶体管伏安特性的负阻区，这给理解其特性曲线带来困难。可以利用Multisim 10与LabVIEW结合完整地显示其特性曲线，且方便于读取峰点与谷点的电压及电流值。

　　1 用Multisim 10进行数据采集

　　Multisim 10的元器件库提供数千种电路元器件供实验选用，虚拟测试仪器仪表种类齐全，有一般实验用的通用仪器，但没有晶体管图示仪，只能测试晶体三极管、PMOS和NMOS伏安特性曲线，不具备测试单结晶体管的伏安特性的功能。可以利用Multisim 10强大的仿真功能，对单结晶体管的测试电路进行数据采集。

　　1.1 单结晶体管的测试电路

　　单结晶体管的伏安特性测试条件是当第二基极B2与第一基极B1之间的电压VBB固定时，测试发射极电压VE和发射极电流IE之间的关系。在Multisim 10中画出单结晶体管的测试电路，如图l所示。选取2N6027管为测试管，图1中4号线接发射极E；3号线接第二基极B2；0号线接第一基极B1；电压源V1和V2的数值不固定，可在直流扫描时进行修改。

　　1.2 单结晶体管测试电路的直流扫描分析

　　Multisim 10可同时对2个直流源进行扫描，仿真时，选择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分析所得的曲线。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之间的关系曲线，即直流扫描曲线不能直观地反映VE与IE之间的关系，必须进行进一步的处理。

　　1.3 单结晶体管测试数据的后处理

　　可采用Multisim 10提供的后处理功能与直流扫描功能相配合，将采集的实验数据输出到Excel电子表格中，如图2所示。在Excel表中，X-Trace栏显示的是变化的V2电压值；Y-Trace显示的是不同V2电压下，I(V2)的电流值和V(4)的电压值，因为每个点均有横坐标与纵坐标的值，所以会出现多次的X-Trace栏。至此，由Multisim10进行的数据采集工作已经结束。