玻尔兹曼常数的Multisim仿真实验测试

PN结正向扩散电流随正向电压按指数规律变化,这是PN结的物理特性,也是玻尔兹曼常数实验测试原理,按照FD-PN-2型PN结物理特性测定仪所给出的实验线路及元器件型号,在计算机上应用Multisim仿真软件构建虚拟仿真实验电路进行虚拟实验,给出了Multisim仿真实验方案及参数设置方法.在仿真实验中,通过调整可变电阻改变三极管发射结上的电压,以实现输出电压的改变.对得到的数据,用最小二乘法进行线性回归、乘幂回归和指数回归,对比标准偏差、相关系数,分析实验数据与几种函数的拟合情况,确定拟合的曲线为指数规律变化曲线,在室温条件下,计算玻尔兹曼常数的结果与公认值相当接近.该虚拟仿真实验测试电路简洁,实验过程直观明了,电压调节方便,数据计算结果较为精确,有助于学生创建良好的仿真实验环境,提升实验水平和教学效果.