三極管作為開關控制發(fā)光二極管仿真分析(一)

上期通過Multisim軟件詳細仿真了三極管并通過【直流分析】得出了輸出參數(shù)Ic—Vce的關系曲線，這期同樣也使用Multisim軟件仿真分析前期設計的三極管開關電路。

關鍵詞：仿真

為了方便實際操作以及看懂原理圖，先貼上電路原題圖如圖1-1所示：

圖1-1 三極管控制發(fā)光二極管原理圖

01添加元器件

為了顯示控制的效果，在仿真中額外添加【開關】，方便演示。

同上期一樣，使用使用快捷鍵【ctrl+W】可以快速打開元器件選擇界面，在【數(shù)據(jù)庫】中選擇【主數(shù)據(jù)庫】

第一步：

在【組】中選擇【Sources】，并選擇【POWER_SOURCES】，在【元器件】中選擇電源模塊：

1、【DC_POWER】*2;

2、【GROUND】*2;

設置電源電壓為5V

第二步：

在【組】中選擇【Basic】，并選擇【RESISTOR】，在【元器件】中選擇電阻：

3、【22k】*1;

4、【300】*1;

在【組】中選擇【Basic】，并選擇【SWITCH】，在【元器件】中選擇開關：

5、DIPSW1*1;

第三步：

在【組】中選擇【Transistors】，并選擇【BJT_NPN】，在【元器件】中選擇三極管：

6、【2N1711】*1;

第四步：

在【組】中選擇【Diodes】，并選擇【LED】，在【元器件】中選擇紅色的三極管：

7、LED_red*1;

02繪制仿真元器件

總共選擇元器件如下：

1、【DC_POWER】*2;

2、【GROUND】*2;

3、【22k】*1;

4、【300】*1;

5、DIPSW1*1;

6、【2N1711】*1;

7、LED_red*1;

在繪制界面將各個元器件按圖1-2所示連接好。

圖 1-2 仿真電路

為了符合題意，滿足發(fā)光二極管只有流過10mA電流才會亮，(實際中低電流發(fā)光二極管也能亮)鼠標雙擊【LED1】，在LED_red狀態(tài)界面中的【值】中修改發(fā)光二極管的【通態(tài)電流】Ion為10mA，如圖1-3所示：

圖1-3 修改放光二極管通態(tài)電流

03進行仿真測試

電路繪制完畢后，選取【電壓探針】和【電流探針】對三極管開關電路進行相關電壓和電流測試，圖1-4是放置【電壓探針】和【電流探針】分別測試三極管Q1的基極電流、電壓、集電極電壓以及發(fā)射極電流：

圖1-4 放置測試探針圖

打開仿真，并按下按鍵【A】(設置鍵盤輸入為英文輸入法)，那么基極電壓和電流測試數(shù)據(jù)如圖1-5所示：

圖1-5 三極管基極電流、電壓測試圖

由圖1-5可知三極管Q1的基極電流為190uA，基極電壓為818mV。

三極管Q1的發(fā)射極電流測試數(shù)據(jù)如圖1-6所示：

圖1-6 三極管發(fā)射極電流測視圖

由圖1-6可知三極管Q1的發(fā)射極電流為10.4mA>10mA，所以發(fā)光二極管LED1發(fā)光。

三極管Q1的集電極電壓測試數(shù)據(jù)如圖1-7所示：

圖1-7 三極管集電極電壓測試圖

三極管集電極電壓為0.14V，那么三極管Q1的集電極-發(fā)射極間電壓Vce=0.14V,接近0.1V,所以電路中三極管Q1是處于飽和狀態(tài)的。

看完本期內容后，相信有很多朋友會問：發(fā)光二極管可以放到NPN三極管的發(fā)射極下面嘛?怎么使用PNP三極管呢?