模电实验三场效应管放大电路实验报告

1实验三场效应管放大电路班级：姓名：学号：2015.11.25一、实验目的1.了解结型场效应管的性能和特点。2．学习场效应管放大电路动态参数的测试方法。二、实验仪器及器件仪器及器件名称型号数量+12V直流稳压电源DP8321函数信号发生器DG41021示波器MSO2000A1数字万用表DM30581结型场效应管2SK1631电阻器若干电容器若干三、实验原理1、结型场效应管的特性和参数图3－1为N沟道结型场效应管3DJ6F的输出特性和转移特性曲线。图3－13DJ6F的输出特性和转移特性曲线低频跨导常数V△V△IgDSGSDm2表3－1列出了3DJ6F的典型参数值及测试条件。表3－1参数名称饱和漏极电流IDSS（mA）夹断电压VP（V）跨导gm（µA/V）测试条件VDS＝10VVGS＝0VVDS＝10VIDS＝50µAVDS＝10VIDS＝3mAf＝1KHz参数值1～3.5＜｜－9｜＞1002、场效应管放大电路性能分析图3－2为结型场效应管组成的共源级放大电路。图3－2结型场效应管共源放大电路静态工作点VGS＝VG－VS＝g2g1g2RRRVDD－IDRSID＝IDSS(1－PGSVV)2中频电压放大倍数AV＝－gmRL＇＝－gmRD∥RL3输入电阻Ri＝RG+Rg1∥Rg2输出电阻Ro≈RD跨导gm＝－PDSSV2I(1－PGSVV)3、输入电阻的测量方法图3－3为测量电路图。图3－3输入电阻测量电路Ri＝O2O1O2VVVR四、实验内容及实验步骤1、静态工作点的测量和调整1）按图3－2连接电路，令vi=0，接通+12V电源，用直流电压表测量VG、VS和VD。检查静态工作点是否在特性曲线放大区的中间部分。如合适则把结果记入表3－2。、2）若不合适，则适当调整Rg2和RS，调好后，再测量VG、VS和VD记入表3－2。表3－2测量值理论计算值VG(V)VS(V)VD(V)VDS(V)VGS(V)ID(mA)VDS(V)VGS(V)ID(mA)2.8323.1746.9883.814－0.3421.0663.8150.324－1.06342、电压放大倍数AV、输入电阻Ri和输出电阻Ro的测量1）AV和Ro的测量在放大电路的输入端加入f=1KHz正弦信号Vi(≈50～100mV)，并用示波器监视输出电压vo的波形。在输出电压vo没有失真的条件下，用交流毫伏表分别测量RL＝∞和RL＝10KΩ时的输出电压VO（注意：保持Vi幅值不变），记入表3－3。表3－3测量值理论计算值vi和vo的波形Vi(V)Vi(V)AVRo(KΩ)AVRo(KΩ)RL＝∞0.081.04013.03.715.44.7RL＝10KΩ0.080.7589.510.4用示波器同时观察vi和vo的波形，描绘出来并分析它们的相位关系。2）Ri的测量按图3－3改接实验电路，选择合适大小的输入电压VS（约50－100mV），将开关K向“1”，测出R=0时的输出电压VO1，然后将开关向“2”，（接入R），保持VS不变，再测出VO2，根据公式Ri＝O2O1O2VVVR求出Ri，记入表3－4。表3－4测量值理论计算值VO1(V)VO2(V)Ri(KΩ)Ri(KΩ)1.7561.5981011.41012.2五、实验总结1、整理实验数据，将测得的AV、Ri、Ro和理论计算值进行比较。AVRi(KΩ)Ro(KΩ)RL＝∞RL＝10KΩ测量值13.015.41011.43.7理论计算值9.410.41012.24.752、把场效应管放大电路与BJT放大电路进行比较，总结场效应管放大电路的特点。场效应管放大电路的共源电路、共漏电路、共栅电路分别与三极管放大电路的共射电路、共集电路、共基电路相对应。共源电路与共射电路均有电压放大作用，即，而且输出电压与输入电压相位相反。因此，这两种放大电路可统称为反相电压放大器。共漏电路与共集电路均没有电压放大作用，即。在一定条件下可认为，即，而且输出电压与输入电压同相位。因此，可将这两种放大电路称为电压跟随器。共栅电路和共基电路均有输出电流与输入电流接近相等（）。为此，可将它们称为电流跟随器。而且，由于这两种放大电路的输入电流都比较大，因此，它们的输入电阻都比较小。场效应管放大电路最突出的优点是，共源、共漏和共栅电路的输入电阻高于相应的共射、共集和共基电路的输入电阻。此外，场效应管还有噪声低、温度稳定性好、抗辐射能力强等优于三极管的特点，而且便于集成。由于场效应管的低频跨导一般比较小，所以场效应管的放大能力比三极管差，如共源电路的电压增益往往小于共射电路的电压增益。