模电实验六资料.doc

模拟电路实验报告 院系：信息科学与工程学院 班级：软件工程1202 学号：_________________ 姓名：_________________ 成绩 日期 2014/04/29 实验题目： 结型场效应管放大电路 实验摘要： 结型场效应管、共源极放大电路、静态工作点测量、输入输出波形、测量放大器输入输出电阻 实验环境及要求： 模拟实验箱、结型超效应管放大器、函数发生器、示波器、数字式万用表、导线少许 实验原理与实验电路： 实验原理： 场效应管的三极：源极、栅极、漏极 场效应管是一种电压控制型的半导体器件。按其结构和工作原理不同，可分为结型场效应管和绝缘栅型场效应管。它不仅像双极型晶体管一样具有体积小、重量轻、耗电少、寿命长等优点。而且与双极型晶体管相比，它的输入阻抗很高，可达109～1012Ω，热稳定性好，抗辐射能力强。它的最大优点是占用硅片面积小，制作工艺简单，成本低，很容易在硅片上大规模集成。因此在大规模集成电路中占有极其重要的地位。? 与三极管放大电路一样，为了使电路正常放大，必须设置合适的静态工作点，以保证在信号整个周期内，场效应管均工作在恒流区。? （1）结型场效应管的特性和参数? 下图为N沟道结型场效应管的输出特性曲线和转移特性曲线。在转移特性曲线中，当UGS=0时的漏极电流称为饱和漏极电流IDSS。当UGS变化到使ID≈0时，相应的UGS称为夹断电压UP。转移特性曲线的斜率称为跨导gm，显然gm的值与场效应管的工作点有关。? 输出特性曲线分为四个区。它们分别是可变电阻区、恒流区、夹断区和击穿区。 （2）测量放大器的性能指标①测量放大电路的电压放大倍数、输出电阻 在放大电路的输入端接入一个频率为f=1kHz的正弦波，用示波器监测放大电路输出电压的波形，在波形没有出现失真的情况下，分别在RL=kΩ和输出开路情况下，测量放大器输入电压ui、输出电压uo和uL，计算放大器增益Au和Ro Ri。 实验电路： 结型场效应管共源极放大器： 输入电阻测量： 输出电阻测量： 注： 函数发生器设置：Vpp=200mV、f=2000Hz； 当测量电流时断开测量电压的那一端； 模拟实验箱的场效应管型号为：3DJ6，在multism中无此器件，故用2N3822参数相近的器材代替； 测量输出电阻时，输入端函数发生器Vpp应设置为0V，但是由于器材限制，最低Vpp为0.4mV，故设置函数发生器Vpp为0.4mV； 输出端函数发生器设置得跟原来的取值相同。 实验步骤和数据记录： 实验步骤： 将函数发生器设置：200mV、2000Hz； 将示波器、函数发生器与模拟电路箱中的场效应管放大电路相连接； 在示波器中用标线读取：Vipp、Vopp； 测量并记录、、、、； 根据如上示电路图连接相应电路，测量并记录输入、输出端电压及电流； 计算相应数据。 实验记录： 图形： 输入端Vpp测量： 输出端Vpp测量： 数据： 静态工作点（、、、、）及动态参数（、） 数据： VD VG Vs VDs VGs Vipp Vopp 5.430V 1.133 0.810V 4.610 0.323 116mV 576mV 输入电阻测量： U=0.034V I=0.352mA 输出电阻测量： U=0.057V I=0.0184mA 实验结果计算和分析 放大倍数计算： = ≈ 4.966（倍） 输入电阻计算：Ri=0.034/0.352*10^3=96.59Ω 输出电阻计算：Ro=0.057/0.0184*10^3=3097.83Ω 分析： 查询资料得知，3DJ6的放大倍数应大于或等于30倍，但是可能由于此次实验输入电压选取较小，而导致计算的放大倍数不够准确；相应的输入电阻也是如此，输出电阻相对较为正常。 实验总结： 本次实验实验操作与上一次实验实验操作相似，因而实验难度相对小了很多。或许对于我们而言较难理解的是，如何测量输入、输出电阻，因而老师说的两分钟搞定的输入输出电阻测试，在我们这儿时间花销加长了点。每次学习一点点，相信大家的进步会不少。 老师评语： 输入电路测量值过小的原因：没有断开场效应管输入端接入的5.1K和51?组成的分压电路，造成51?电阻和场效应管输入端并联，引起整个电路的输入电阻大大降低。 Ri测量方法的描述与实际不同，你报告上说的输出换算法是间接测量，但你们做的是直接测量。若是查找的资料的做法与实际不同，以实际使用的方法来叙述，并且可以比较两种方法优缺点，这就是论文的风格。