場效應(yīng)管放大器

1、實驗三 場效應(yīng)管放大器（特別提醒：實驗電路圖中可能存在有的元器件數(shù)值與實驗電路板中的不相同，實驗時應(yīng)以實驗電路板中的為準。另外，由于元器件老化、濕度變化、溫度變化等諸多因素的影響所致，實驗電路板中所標的元器件數(shù)值也可能與元器件的實際數(shù)值不一致。有的元器件雖然已經(jīng)壞了，但僅憑肉眼看不出來。因此，在每次實驗前，應(yīng)該先對元器件（尤其是電阻、電容、三極管）進行單個元件的測量（注意避免與其它元器件或人體串聯(lián)或并聯(lián)在一塊測量）。并記下元器件的實際數(shù)值。否則，實驗測得的數(shù)值與計算出的數(shù)值可能無法進行科學(xué)分析。）一實驗?zāi)康?1了解結(jié)型場效應(yīng)管的性能和特點。2進一步熟悉放大器動態(tài)參數(shù)的測試方法。二實驗原理 場效

2、應(yīng)管是一種電壓控制型器件。按結(jié)構(gòu)可分為結(jié)型和絕緣柵兩種類型。由于場效應(yīng)管柵源之間處于絕緣或反向偏置，所以輸入電阻很高(一般可達上百兆歐)又由于場效應(yīng)管是一種多數(shù)載流子控制器件，因此熱穩(wěn)定性好，抗輻射能力強，噪聲系數(shù)小。加之制造工藝較簡單，便于大規(guī)模集成，因此得到越來越廣泛的應(yīng)用。 1結(jié)型場效應(yīng)管的特性和參數(shù) 場效應(yīng)管的特性主要有輸出特性和轉(zhuǎn)移特性。圖31所示為N溝道結(jié)型場效應(yīng)管3DJ6F的輸出特性和轉(zhuǎn)移特性曲線。其直流參數(shù)主要有飽和漏極電流IDSS，夾斷電壓UP等;圖31交流參數(shù)主要有低頻跨導(dǎo)表31列出了3DJ6F的典型參數(shù)值及測試條件。表31參數(shù)名稱飽和漏極電流IDSS(mA)夾斷電壓UP(

3、V)跨 導(dǎo)gm(mA/V)測 試 條 件UDS=10VUGS=0VUDS=10VIDS=50mAUDS=10VIDS=3mAf=1KHZ參 數(shù) 值13.5100 2場效應(yīng)管放大器性能分析圖32為結(jié)型場效應(yīng)管組成的共源級放大電路。其靜態(tài)工作點中頻電壓放大倍數(shù) Au=gmRL=gmRDRL輸入電阻 ri=RG+Rg1（Rg2+ Rg3）輸出電阻 roRD式中跨導(dǎo)gm可由特性曲線用作圖法求得，或用公式計算。但要注意，計算時UGS要用靜態(tài)工作點處之?dāng)?shù)值。圖32 3輸入電阻的測量方法 場效應(yīng)放大器的靜態(tài)工作點、電壓放大倍數(shù)和輸出電阻的測量方法，與實驗二中晶體管放大器的測量方法相同。其輸入電阻的測量，從原

4、理上講，也可采用實驗二中所述方法，但由于場效應(yīng)管的ri比較大，如直接測輸入電壓Us和Ui，則限于測量儀器的輸入電阻有限，必然會帶來較大的誤差。因此為了減小誤差，常利用被測放大器的隔離作用，通過測量輸出電壓Uo來計算輸入電阻。測量電路如圖33所示。在放大器的輸入端串入電阻R，把開關(guān)K擲向位置1(即使R=0)，測量放大器的輸出電壓Uo1=AUUs；保持Us不變，再把K擲向2(即接入R)，測出放大器的輸出電壓Uo2。由于兩次測量中Au和Us保持不變，故 由此可以求出式中R和ri不要相差太大，本實驗可取R=100200KW。圖33三實驗設(shè)備與器件 1結(jié)型場效應(yīng)管3DJ6F1； 2信號源； 3示波器；

5、4交流毫伏表； 5直流數(shù)字電壓表。四實驗內(nèi)容 1靜態(tài)工作點的測量和調(diào)整 1) 根據(jù)查閱，或用圖示儀測量實驗中所用場效應(yīng)管的特性曲線和參數(shù)，記錄下來備用。 2) 接圖32連接電路，接通+12V，用數(shù)字直流電壓表測量UG、Us、和UD，檢查靜態(tài)工作點是否在特性曲線放大區(qū)的中間部分。如合適則把結(jié)果記入表32中。3) 若不合適，則適當(dāng)調(diào)整Rg3和Rs，調(diào)好后，再測出UG、US和UD記入表32中。表32測 量 值計 算 值UG(V)US(V)UD(V)UDS(V)UGS(V)ID(mA)UDS(V)UGS(V)ID(mA) 2電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻的測量 (1) Au和ro的測量 在放大器的輸

6、入端加入f=1KHZ的正弦信號Ui(50100mV)，并用示波器監(jiān)視輸出電壓uo的波形。在輸出電壓Uo沒有失真的條件下，用交流毫伏表分別測量RL=和RL=10KW的輸出電壓Uo(注意：保持Ui不變)，記入表33中。表33測 量 值計 算 值ui和uo波形Ui(V)Uo(V)Auro(KW)Auro(KW)RL=RL=10K 用示波器同時觀察ui和uo的波形，描繪出來并分析它們的相位關(guān)系。 （2) 輸入電阻的測量按圖33改接實驗電路，選擇合適大小的輸入電壓Us(50-100mV)，將開關(guān)K擲向“1”，測出R=0時的輸出電壓Uo1，然后將開關(guān)擲向“2”，(接入R)，保持Us不變，再測出Uo2，根據(jù)公式求出ri，把結(jié)果記入表34中。表34測 量 值計 算 值Uo1(V)Uo2(V)ri(KW)ri(KW)五實驗報告 1整理實驗數(shù)據(jù)，將測得的Au、ri、ro和理論計算值進行比較。 2把場效應(yīng)管放大器與晶體管放大器進行比較，總結(jié)場效應(yīng)管放大器的特點。 3分析測試中的問題，總結(jié)實驗收獲。六預(yù)習(xí)要求 1復(fù)習(xí)有關(guān)場效應(yīng)管部分內(nèi)容，并分別用圖解法與計算法估算管子的靜態(tài)工作點(根據(jù)實驗電路參數(shù))，求出工作點處的跨號gm。 2場效應(yīng)管