雙極型晶體管的直流參數(shù)測(cè)量V1.0.9實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

iecube.online數(shù)智化平臺(tái)登錄01儀器軟件登錄設(shè)備介紹0203V1.0.9設(shè)備介紹

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平臺(tái)收納抽屜中放置了實(shí)驗(yàn)裝置和線纜，實(shí)驗(yàn)裝置里有器件，如左圖所示。V1.0.9經(jīng)典半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)裝置運(yùn)算放大器綜合實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)備介紹>iecube.online數(shù)智化平臺(tái)登錄>儀器軟件登錄

iecube.online數(shù)智化平臺(tái)主要功能是記錄實(shí)驗(yàn)過程中的測(cè)量數(shù)據(jù)，學(xué)生的儀器操作行為，智能化分析學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績和實(shí)驗(yàn)掌握程度。說明：實(shí)驗(yàn)過程中需要記錄數(shù)據(jù)時(shí)，

都會(huì)提示在iecube.online數(shù)智化平臺(tái)相對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)頁面填寫并提交數(shù)據(jù)。此外，如果實(shí)驗(yàn)過程中不需要此功能或者沒有登錄賬號(hào)，可忽略此步驟。1、打開IECUBE-3835儀器電源開關(guān)和內(nèi)置電腦電源開關(guān)。2、內(nèi)置電腦連接至Internet。V1.0.9設(shè)備介紹>iecube.online數(shù)智化平臺(tái)登錄

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3、內(nèi)置電腦中，使用瀏覽器中訪問“student.iecube.online”（可點(diǎn)擊桌面快捷方式）并使用賬號(hào)和密碼登錄數(shù)智化平臺(tái)（如：賬號(hào)為“學(xué)生學(xué)號(hào)@”，密碼默認(rèn)為111111），登錄界面如左圖所示。V1.0.9設(shè)備介紹>iecube.online數(shù)智化平臺(tái)登錄

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4、登錄成功后頁面如左圖所示，可以看到相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課程，點(diǎn)擊選擇實(shí)驗(yàn)課程。V1.0.9設(shè)備介紹>iecube.online數(shù)智化平臺(tái)登錄

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5、選擇實(shí)驗(yàn)課程后，頁面如左圖所示。如遇到分組實(shí)驗(yàn)，團(tuán)隊(duì)需要指定一名隊(duì)員創(chuàng)建小組，其余隊(duì)員加入小組即可（團(tuán)隊(duì)成員不能大于5人）。V1.0.9設(shè)備介紹>iecube.online數(shù)智化平臺(tái)登錄

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6、點(diǎn)擊“創(chuàng)建小組”，彈出如左圖所示的對(duì)話框，輸入小組名稱并點(diǎn)擊提交。V1.0.9設(shè)備介紹>iecube.online數(shù)智化平臺(tái)登錄

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7、創(chuàng)建成功后的頁面如左圖所示，頁面紅框中顯示組名、成員、邀請(qǐng)碼等信息，將邀請(qǐng)碼告知團(tuán)隊(duì)其他成員，加入小組時(shí)需要填寫。V1.0.9設(shè)備介紹>iecube.online數(shù)智化平臺(tái)登錄

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8、其余成員加入小組時(shí)，首先使用個(gè)人賬號(hào)密碼登錄數(shù)智化平臺(tái)，選擇實(shí)驗(yàn)課程，然后點(diǎn)擊“加入小組”，如左圖所示。V1.0.9設(shè)備介紹>iecube.online數(shù)智化平臺(tái)登錄

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9、點(diǎn)擊“加入小組”后，彈出加入小組的對(duì)話框，如左圖所示，隊(duì)員輸入小組的邀請(qǐng)碼（創(chuàng)建小組時(shí)已經(jīng)生成）并點(diǎn)擊提交。V1.0.9設(shè)備介紹>iecube.online數(shù)智化平臺(tái)登錄

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10、小組加入成功后如左圖所示，紅框處顯示組名、成員名稱、邀請(qǐng)碼等信息。V1.0.9設(shè)備介紹>iecube.online數(shù)智化平臺(tái)登錄

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11、創(chuàng)建小組或者加入小組成功后，選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。選擇方法如左圖所示，點(diǎn)擊相應(yīng)的數(shù)字即可。V1.0.9設(shè)備介紹>iecube.online數(shù)智化平臺(tái)登錄

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12、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填寫。實(shí)驗(yàn)過程中需要將測(cè)量的數(shù)據(jù)、問題等填入相應(yīng)位置，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填寫頁面如左圖所示。

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，需點(diǎn)擊頁面底部的提交按鈕，保證數(shù)據(jù)的正確存儲(chǔ)。V1.0.9設(shè)備介紹>iecube.online數(shù)智化平臺(tái)登錄

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1、點(diǎn)擊桌面“IECUBE儀器軟件面板”，使用個(gè)人賬號(hào)密碼（賬號(hào)密碼與數(shù)智化平臺(tái)相同）登錄IECUBE-3835儀器軟件面板，儀器軟件登錄界面如左圖所示。如果不需要數(shù)智化功能或者無賬號(hào)，可以選擇無賬號(hào)進(jìn)入，無賬號(hào)進(jìn)入不影響儀器功能的使用。V1.0.9設(shè)備介紹>iecube.online數(shù)智化平臺(tái)登錄

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2、使用賬號(hào)登錄成功后，儀器面板如左圖所示，左下角顯示個(gè)人信息，實(shí)驗(yàn)名稱，實(shí)驗(yàn)時(shí)長，操作提交按鈕等。重要提示：實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，務(wù)必點(diǎn)擊左圖所示的“提交”按鈕，保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的正確記錄。V1.0.9設(shè)備介紹>iecube.online數(shù)智化平臺(tái)登錄

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3、如果無賬號(hào)時(shí)選擇“無賬號(hào)進(jìn)入”，儀器面板如左圖所示，無賬號(hào)不影響儀器功能的使用。V1.0.9實(shí)驗(yàn)?zāi)夸泴?shí)驗(yàn)?zāi)康?1實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)設(shè)備及器材實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)步驟思考題實(shí)驗(yàn)背景02030405060708V1.0.9實(shí)驗(yàn)背景

>實(shí)驗(yàn)?zāi)康?gt;實(shí)驗(yàn)原理>設(shè)備及器材>實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

>注意事項(xiàng)>實(shí)驗(yàn)步驟>思考題

雙極晶體管的直流參數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)是電子工程教育和半導(dǎo)體研究中的基礎(chǔ)實(shí)踐，它不僅幫助學(xué)生和工程師深入理解晶體管的工作原理和特性，而且對(duì)于設(shè)計(jì)、評(píng)估、診斷和優(yōu)化電子電路具有重要意義，同時(shí)也是半導(dǎo)體工藝發(fā)展、新材料評(píng)估和跨學(xué)科應(yīng)用研究的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。V1.0.9實(shí)驗(yàn)背景

>實(shí)驗(yàn)?zāi)康?gt;實(shí)驗(yàn)原理>設(shè)備及器材>實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

>注意事項(xiàng)>實(shí)驗(yàn)步驟>思考題截止區(qū)：常用于數(shù)字電路的開關(guān)應(yīng)用放大區(qū)：放大信號(hào)飽和區(qū)：適用于模擬電路中的放大器晶體管在不同工作區(qū)的應(yīng)用：V1.0.9實(shí)驗(yàn)背景>實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

>實(shí)驗(yàn)原理>設(shè)備及器材>實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

>注意事項(xiàng)>實(shí)驗(yàn)步驟>思考題在本實(shí)驗(yàn)，期望達(dá)成以下實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、了解共射極電路直流放大系數(shù)，飽和壓降等參數(shù)的物理意義。2、了解雙極型晶體管直流參數(shù)的測(cè)試原理，使用IECUBE-3835一體化半導(dǎo)體測(cè)試平臺(tái)對(duì)其進(jìn)行測(cè)試，掌握硅材料NPN雙極型晶體管直流參數(shù)的測(cè)試技術(shù)。

V1.0.9實(shí)驗(yàn)背景>實(shí)驗(yàn)?zāi)康?gt;實(shí)驗(yàn)原理>設(shè)備及器材>實(shí)驗(yàn)內(nèi)容>注意事項(xiàng)>實(shí)驗(yàn)步驟>思考題

測(cè)試晶體管靜態(tài)特性曲線的電路原理如左圖所示，被測(cè)晶體管BJT和RB、VB構(gòu)成基極偏置電路。當(dāng)取VB>>VBE時(shí)，可使IB=(VB-VBE)/RB基本保持恒定，在晶體管C-E間加入掃描電壓VCE，并引入一個(gè)小值取樣電阻RC。測(cè)試電路原理圖V1.0.9實(shí)驗(yàn)背景>實(shí)驗(yàn)?zāi)康?gt;實(shí)驗(yàn)原理>設(shè)備及器材>實(shí)驗(yàn)內(nèi)容>注意事項(xiàng)>實(shí)驗(yàn)步驟>思考題

當(dāng)IB維持恒定時(shí)，在I-V測(cè)試儀上就可以看到一條IC~VCE的特性曲線，如左圖所示，即晶體管共發(fā)射極輸出特性曲線。IC~VCE的特性曲線V1.0.9實(shí)驗(yàn)背景>實(shí)驗(yàn)?zāi)康?gt;實(shí)驗(yàn)原理>設(shè)備及器材>實(shí)驗(yàn)內(nèi)容>注意事項(xiàng)>實(shí)驗(yàn)步驟>思考題

假設(shè)掃描電壓VCE每變化一個(gè)周期，IB也有一個(gè)相應(yīng)的變化，因此可以使用階梯電壓信號(hào)VB，每一個(gè)階梯電壓提供一個(gè)恒定的基極電流IB，這樣就可以得到一簇對(duì)應(yīng)不同IB值的IC~VCE特性曲線，如左圖所示。從曲線簇中找出滿足IB＝1mA，IC＝10mA的交點(diǎn)，該交點(diǎn)的橫坐標(biāo)即為飽和壓降VCES。IC~VCE的特性曲線V1.0.9實(shí)驗(yàn)背景>實(shí)驗(yàn)?zāi)康?gt;實(shí)驗(yàn)原理>設(shè)備及器材>實(shí)驗(yàn)內(nèi)容>注意事項(xiàng)>實(shí)驗(yàn)步驟>思考題

當(dāng)Vc設(shè)置為不同的電壓值，IB

隨VBE的變化周期而變化，因此可以得到一簇IB~VBE的輸入特性曲線，如左圖所示。從曲線簇中找出滿足IB＝1mA，IC＝10mA的交點(diǎn)，該交點(diǎn)的橫坐標(biāo)即為飽和壓降VBES。IB~VBE的特性曲線V1.0.9實(shí)驗(yàn)背景>實(shí)驗(yàn)?zāi)康?gt;實(shí)驗(yàn)原理>設(shè)備及器材>實(shí)驗(yàn)內(nèi)容>注意事項(xiàng)>實(shí)驗(yàn)步驟>思考題測(cè)試平臺(tái)測(cè)試裝置測(cè)試器件IECUBE-3835一體化半導(dǎo)體測(cè)試平臺(tái)IECUBE-3835經(jīng)典半導(dǎo)體器件實(shí)驗(yàn)裝置3DG系列器件V1.0.9實(shí)驗(yàn)背景>實(shí)驗(yàn)?zāi)康?gt;實(shí)驗(yàn)原理>設(shè)備及器材>實(shí)驗(yàn)內(nèi)容>注意事項(xiàng)>實(shí)驗(yàn)步驟>思考題輔屏：教輔資源智能平板儀器區(qū)域收納抽屜主屏：內(nèi)置電腦測(cè)試平臺(tái)V1.0.9實(shí)驗(yàn)背景>實(shí)驗(yàn)?zāi)康?gt;實(shí)驗(yàn)原理>設(shè)備及器材

>實(shí)驗(yàn)內(nèi)容>注意事項(xiàng)>實(shí)驗(yàn)步驟

>思考題如何確定器件管腳？管腳面向觀測(cè)者，從器件邊沿突起開始，順時(shí)針依次為E、B、C，或者晶體管的管腳根部為一個(gè)等腰三角形，以較長的底邊為參考，從左至右順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，管腳依次為E、B、C。如左圖所示。3DG6（NPN型）V1.0.91、測(cè)試雙極型NPN晶體管3DG6的直流電流放大倍數(shù)β。2、測(cè)試雙極型NPN晶體管3DG6的飽和壓降VCES和VBES。實(shí)驗(yàn)背景>實(shí)驗(yàn)?zāi)康?gt;實(shí)驗(yàn)原理>設(shè)備及器材>實(shí)驗(yàn)內(nèi)容>注意事項(xiàng)>實(shí)驗(yàn)步驟>思考題V1.0.91、要準(zhǔn)確認(rèn)知各種雙極型晶體管的管腳排列方式，以免測(cè)試接入時(shí)由于極性連接錯(cuò)誤造成器件燒毀。2、要準(zhǔn)確把握不同類型雙極型晶體管的偏置電壓VCE極性及其與管座測(cè)試孔電位之間的關(guān)系，避免導(dǎo)致器件接入時(shí)出現(xiàn)過流現(xiàn)象引起器件損壞，造成儀器損傷。3、選取的測(cè)試電壓值較高時(shí)，避免使器件長時(shí)間處于大電流工作模式，以減小器件或儀器的損傷。4、測(cè)試時(shí)，施加電壓應(yīng)緩慢進(jìn)行，不宜施加過猛和過大電壓，同時(shí)要選擇合適的電壓范圍。實(shí)驗(yàn)背景>實(shí)驗(yàn)?zāi)康?gt;實(shí)驗(yàn)原理>設(shè)備及器材>實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

>注意事項(xiàng)

>實(shí)驗(yàn)步驟>思考題V1.0.9實(shí)驗(yàn)背景>實(shí)驗(yàn)?zāi)康?gt;實(shí)驗(yàn)原理>設(shè)備及器材>實(shí)驗(yàn)內(nèi)容>注意事項(xiàng)>實(shí)驗(yàn)步驟>思考題一、直流電流放大倍數(shù)β的測(cè)量1、硬件連接（1）將晶體管3DG6B插入BJT特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置的管座，實(shí)驗(yàn)裝置上管腳依次為B、C、E，按照?qǐng)D1所示管腳，正確插入管座。（2）使用跳線帽選擇RB為5K電阻，如左圖所示。V1.0.9實(shí)驗(yàn)背景>實(shí)驗(yàn)?zāi)康?gt;實(shí)驗(yàn)原理>設(shè)備及器材>實(shí)驗(yàn)內(nèi)容>注意事項(xiàng)>實(shí)驗(yàn)步驟>思考題（3）Vb_in連接SMU1，Vc_in連接SMU2，連接示意圖如左圖所示。（4）去掉板子上其它的跳線帽。V1.0.92、儀器設(shè)置和測(cè)量（1）打開儀器軟件面板，選擇源測(cè)量單元（SMU）。（2）SMU2電流范圍選擇200mA，電壓設(shè)置為10V。（3）SMU1電流范圍選擇2mA，緩慢調(diào)節(jié)SMU1的電壓，使IC約為5mA，此時(shí)晶體管處于放大狀態(tài)。（4）回讀SMU1和SMU2的電流值，也就是IB值和IC值。（注：SMU1和SMU2電壓可自行調(diào)節(jié)，只需晶體管保持在放大狀態(tài)即可）（5）將數(shù)據(jù)記錄到表1并根據(jù)公式β=IC/IB計(jì)算直流放大倍數(shù)。實(shí)驗(yàn)背景>實(shí)驗(yàn)?zāi)康?gt;實(shí)驗(yàn)原理>設(shè)備及器材>實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

>注意事項(xiàng)

>實(shí)驗(yàn)步驟>思考題V1.0.9實(shí)驗(yàn)背景>實(shí)驗(yàn)?zāi)康?gt;實(shí)驗(yàn)原理>設(shè)備及器材>實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

>注意事項(xiàng)

>實(shí)驗(yàn)步驟>思考題V1.0.9實(shí)驗(yàn)背景>實(shí)驗(yàn)?zāi)康?gt;實(shí)驗(yàn)原理>設(shè)備及器材>實(shí)驗(yàn)內(nèi)容>注意事項(xiàng)>實(shí)驗(yàn)步驟>思考題二、飽和壓降VCES的測(cè)量

1、硬件連接

使用跳線帽短接Rc，如左圖所示。V1.0.92、儀器設(shè)置和測(cè)量（1）打開SMU源測(cè)量單元，調(diào)節(jié)SMU1的電壓，使IB約等于1mA，記錄此時(shí)的電壓值，此電壓為基極提供1mA電流。（2）關(guān)閉SMU源測(cè)量單元，打開I-V測(cè)試儀。掃描通道選擇SMU2，參考通道自動(dòng)選擇SMU1。掃描通道開始電壓為0，結(jié)束電壓為1，步長為0.1V；參考通道電壓與上步中SMU1設(shè)置的電壓一致。（3）曲線查看選擇掃描通道I-V曲線模式。（4）點(diǎn)擊掃描，即可得到飽和壓降VCES測(cè)試曲線，記錄此測(cè)試曲線。實(shí)驗(yàn)背景>實(shí)驗(yàn)?zāi)康?gt;實(shí)驗(yàn)原理>設(shè)備及器材>實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

>注意事項(xiàng)

>實(shí)驗(yàn)步驟>思考題V1.0.9（5）確保IB=1mA，根據(jù)曲線，讀取Ic為10mA對(duì)應(yīng)的值為飽和壓降VCES。（6）完成表1相關(guān)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)背景>實(shí)驗(yàn)?zāi)康?gt;實(shí)驗(yàn)原理>設(shè)備及器材>實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

>注意事項(xiàng)