模电实验三场效应管放大电路实验报告

1 实验三实验三 场效应管放大电路场效应管放大电路 班级 姓名 学号 2015 11 25 一 一 实验目的实验目的 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 二 实验仪器及器件实验仪器及器件 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 三 实验原理实验原理 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 1 3DJ6F 的输出特性和转移特性曲线 低频跨导 常数V V I g DS GS D m 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 A V 测试条件 VDS 10V VGS 0V VDS 10V IDS 50 A VDS 10V IDS 3mA f 1KHz 参数值1 3 5 9 100 2 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 VDD IDRS g2g1 g2 RR R ID IDSS 1 2 P GS V V 中频电压放大倍数 AV gmRL gm RD RL 3 输入电阻 Ri RG Rg1 Rg2 输出电阻 Ro RD 跨导 gm 1 P DSS V 2I P GS V V 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 R O2O1 O2 VV V 四 四 实验内容及实验步骤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 1 063 4 2 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 10K 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 K AVRo K RL 0 081 04013 015 4 RL 10K 0 080 7589 5 3 7 10 4 4 7 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 R 求出 Ri 记入表 3 4 O2O1 O2 VV V 表 3 4 测量值理论计算值 VO1 V VO2 V Ri K Ri K 1 7561 5981011 41012 2 五 五 实验总结实验总结 1 整理实验数据 将测得的 AV Ri Ro和理论计算值进行比较 AV RL RL 10K Ri K Ro K 测量值13 015 41011 43 7 理论计算值9 410 41012 24 7 5 2 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