MOSFET实验报告

华中科技大学电子线路设计、测试与实验实验报告实验名称：集成运算放大器的基本应用院（系）：电信系专业班级：信卓1501姓名：刘吉光学号：U201513471时间：2016.11.01地点：南一楼东303实验成绩：指导教师：王振2016 年 11 月 01 日一、实验目的1、掌握MOSFET的正确使用方法2、掌握用MOSFET共源级放大电路的安装与测试技术3、掌握MOSFET的主要性能参数及其测试方法二、实验元器件类型型号（参数）数量MOSFET2N70001片电阻1k1只100k1只； 10k1只；5.1k1只；240k1只电容47f1只4.7f1只1f1只三、预习要求1、复习MOS管的工作原理2、复习静态工作点和小信号模型以及各参数的计算方法3、实验之前先计算理论值4、自拟实验数据表格四、实验原理及参考电路本实验采用2N7000金属半导体场效应管和电阻电容等构成基本放大电路五、实验内容1、测试电路的静态工作点接好电路。安装电路前先用万用表测试电阻值，检查无误后接通电源。用数字万用表的直流电压档测量VG 、VS、VD，计算静态工作点Q，填入表中。VG/VVS/VVD/VIDQ/mAVGS/VVDS/V2.721.156.721.151.575.57Rg1=98.9kRg2=99.0kRd=5.0kRs=1.0k2、测试放大电路的输入输出波形和通带电压增益检查无误后接通电源。调整信号源，使其输出峰峰值为30mV、频率为1kHz的正弦波，作为放大信号vi。分别用示波器的两个通道同时测试vi和vo，在实验报告上定量画出vi和vo的波形（时间轴上下对齐），分别测试负载开路和RL=5.1kohm两种情况下的vi和vo，填入表中。负载情况Vipp/mVVopp/mV|Av|Av|理论值相对误差负载开路3098032.735.27%RL=5.1k3054018.019.26%输入波形输出波形3、测试放大电路的输入电阻。采用在输入回路串入已知电阻的方法测量输入电阻。由于MOSFET放大电路的输入电阻较大，所以当测量仪器的输入电阻不够大时，采用如图所示方法可以减小误差。R取值尽量与Ri接近（此处可取51k）。信号源不变，用示波器一个通道始终监视vi波形，另一个通道先后测量开关S闭合和断开时对应的输出电压vo1和vo2，则输入电阻为Ri=R*vo2/（vo1-vo2）测量过程要保证不出现失真现象Vo1=960mVVo2=600mVR=51k求得Ri=85k4、测试放大电路的输出电阻。采用改变负载的方法测试输出电阻。分别测试负载开路输出电压vo和接入已知负载RL时的输出电压vo，同样要保证不失真。RL越接近Ro误差越小。Vo=560mVVo=1.02VRL=5.1kRo=4.19k5、测试放大电路的通频带用示波器一个通道始终监视输入信号的峰峰值，保持输入波形峰峰值不变，用另一个通道测出输出波形的峰峰值。逐渐提高信号源的频率，观测输出波形的幅值变化，并相应适时调节示波器水平轴的扫描速率，保证始终能观测到清晰正常的正弦波。持续提高频率，直到输出波形峰峰值降为1kHz时的0.707倍，此时的频率即为上限频率fL，记录。测试过程必须时刻监视输入波形峰峰值，若有变化，需调节信号源幅值 BW=fH-fLfL-fHf/Hz37.41Hz1kHz241.2kHzVopp/mV696mv980mv704mv|Av|23.232.723.56、两种失真失真波形VGVVSVVDVIDQmAVGSQVVDSQV失真类型3.721.992.161.991.730.17截止失真1.870.3110.490.311.5610.18饱和失真截止失真饱和失真7、使用OrCAD分析共源级放大电路，完成五项指标的仿真分析，并于实验结果进行比较。静态工作点 Rp(set)=0.35输入电压输出电压幅频响应曲线输入电阻的频率响应输出电阻的频率响应相频特征曲线Rp=max 饱和失真Rp=min 截止失真Vampl=1500mvVampl=2000mv 8、撰写实验报告记录调试过程中出现的问题，分析原因。（1）在调整静态工作点的时候，VD与VGS之中，二者总是不能同时满足要求，最终我发现VD稍大于6V时，MOS管同样能够正常放大信号，所以我判定当前静态工作点能够使MOS正常工作。（2）在接入信号发生器时，发现示波器上波形有很多毛刺，并且波形不稳定。经检查后发现是