LTSPICE仿真环境下达林顿三极管电流增益
01 电流放大倍数
今天， 在面包板上测试了NPN三极管以及级联达林顿三极管的电流增益， 下面通过 LTspice 仿真软件来对三极管以及级联达林顿三极管的电流增益进行仿真。 】】
一、单个晶体管
在 LTspice 中搭建一个最为简单的三极管电流增益测试电路。 选择一个 2N3904 NPN 型晶体管模型， 使用一个线性上升电压源， 从0V线性上升到10V， 通过 R1 给三极管提供基极电流， 这样就可以获得一个上升的基极电流， 通过测量 基极电流和集电极电流， 就可以计算出三极管在不同的基极电流下的电流增益了。
将仿真数据导出， 通过 Python 绘制出基极和集电极电流。 计算出不同基极电流下， 晶体管的电流增益。 ·令人惊讶的是， LTspice 仿真数据所获得的晶体管的电流增益居然随着基极电流增加而下降！ -这个结论对于实际中的晶体管是不成立的。 =的确是不成立的。
▲ 图1.1.1 基极电流与集电极电流
▲ 图1.1.2 不同基极电流下HFE
下面将基极电阻从100k欧姆降低到 10k欧姆， 增加三级基极电流。 这是根据重新仿真数据计算出三极管电流增益。 ·同样，电流越大， 三极管的电流增益越小。 这的确令人感到惊讶。
二、两个晶体管
下面， 使用两个 2N3904搭建一个达林顿三极管。 将基极电阻修改为 500k欧姆。 绘制基极电流和输出级第二个晶体管集电极电流。 根据这两个电流比值， 计算出达林顿三极管的电流增益。 可以看到， 对应的电流增益等于两个三极管电流增益的乘积。 随着基极电流增加， 电流增益降低， 这一点， 与单个三极管基本上是相同的。
※ 总 结 ※
本文在LTspice仿真环境中， 测量不同基极电流下晶体管的电流增益， 包括普通的晶体管以及达林顿管。 发现， 晶体管的电流增益随着基极电流增加反而减少， ·这一点与实际是不相符的。 -至于为什么LTspice 模式是这种情况， 具体 原因尚未可知。
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