9FET放大电路实验报告orCAD.docx

实 验 报 告 实验名称___FET放大电路分析 _____ 课程名称__电子电路计算机辅助分析_ 院 系 部: 电气与电子工程学院 专业班级：电子1301 学生姓名：韩辉 学 号:1131230106 同 组 人: 实验台号: 指导教师：高雪莲 成 绩： 实验日期: 华北电力大学 一、实验原理 FET放大电路的小信号分析 输入端口：IG＝0 输出端口：ID＝f（VGS，VDS） 对ID求微分，得： 令： 当工作在小信号时，Q点附近特性曲线可看作线性线段，所以有: 所以， 输入夸导gm为：输出阻抗rds为： FET输入和输出阻抗 JFET输入阻抗109，输出阻抗为rds（通常20～100K） MOSFET输入阻抗1012～1015，输出阻抗为rds。 FET的输入、输出电阻 固定偏置输入：RG输出：RDAV：－10=-gm RD自给偏压RGRD－10=-gm RD分压偏置R1//R2RD－10=-gm RD共漏极电路RGRs//(1/gm)=1=gmRs (1+gmRs)共栅极电路Rs//(1/gm)RD10= gm RD漏极反馈电路RF/(1+gmRD)RD-10=- gm RD分压偏置R1//R2RD-10=- gm RD二、实验结果 1.实验一 实验一的电路图如图9.1.1所示： 图9.1.1 实验一的电路图 实验一的参数设置如图9.1.2所示： 图9.1.2 实验一参数设置 （1）电压增益 电压增益的仿真结果如图9.1.3所示： 图9.1.3 实验一电压增益的仿真结果 由上述仿真结果可知：Av=V(out)/V(V1)=0.960 （2）输入电阻 输入电阻的仿真结果如图9.1.4所示： 图9.1.4 实验一输入电阻的仿真结果 输入电阻的值等于输入端电压和支路电流比值，即Ri=V(v1)/I(C1)，由上述仿真结果可知：Ri =1M欧姆 （3）输出电阻 原电路图不带负载的情况如图9.1.5所示： 图9.1.5 不带负载的情况 输出电阻的仿真结果如图9.1.6所示： 图9.1.6 实验一输出电阻的仿真结果 输出电阻的值等于输出端电压和支路电流比值，即Ro=V(v1)/I(C2)，由上述仿真结果可知：Ro =10000K欧姆 2.实验二 （1）电压增益 不带负载时的电路图如图9.2.1所示： 图9.2.1 实验二不带负载时的电路图 电压增益的仿真结果如图9.2.2所示： 图9.2.2 实验二不带负载电压增益的仿真结果 由上图可得在不带负载时的电压增益为： Av=7.75 负载RL=10meg时的电路图如图9.2.3所示： 图9.2.3 实验二负载RL=10meg时的电路图 电压增益的仿真结果如图9.2.4所示： 图9.2.4 实验二负载RL=10meg时的电压增益的仿真结果 由上图可得在负载RL=10meg时的电压增益为： Av=7.75 负载RL=10k时的电路图如图9.2.5所示： 图9.2.5 实验二负载RL=10k时的电路图 电压增益的仿真结果如图9.2.6所示： 图9.2.6 实验二负载RL=10k时的电压增益的仿真结果 由上图可得在负载RL=10k时的电压增益为： Av=6.47 分析以上电压增益的仿真结果可得以下结论：负载大小对电压增益略有影响。 （2）输入电阻 不带负载RL时的输入电阻仿真结果如图9.2.7所示： 图9.2.7 实验二不带负载输入电阻的仿真结果 由上述仿真结果可得：在低频时，输入电阻Ri=V(v1)/I(C1)=988K欧姆；在高频时，输入电阻Ri=V(v1)/I(C1)=279欧姆。 负载RL=10meg时的输入电阻仿真结果如图9.2.8所示： 图9.2.8 实验二负载RL=10meg时的输入电阻的仿真结果 由上述仿真结果可得：在低频时，输入电阻Ri=V(v1)/I(C1)=987K欧姆；在高频时，输入电阻Ri=V(v1)/I(C1)=279欧姆。 负载RL=10k时的输入电阻仿真结果如图9.2.9所示： 图9.2.9 实验二负载RL=10k时的输入电阻的仿真结果 由上述仿真结果可得：在低频时，输入电阻Ri=V(v1)/I(C1)=987K欧姆；在高频时，Ri=V(v1)/I(C1)=293欧姆。 由上述对不同负载的电压增益的仿真结果可见，负载对输入阻抗Ri的影响不大，故可以忽略不计。 （3）输出电阻 计算输出电阻时的电路图如图9.2.10所示： 图9.2.10 实验二计算输出电阻时的电路图 输出电阻仿真结果如图9.2.11所示： 图9.2.1