實(shí)驗(yàn)四場(chǎng)效應(yīng)管放大器

1、實(shí)驗(yàn)四 場(chǎng)效應(yīng)管放大器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的性能和特點(diǎn)2、進(jìn)一步熟悉放大器動(dòng)態(tài)參數(shù)的測(cè)試方法二、實(shí)驗(yàn)原理場(chǎng)效應(yīng)管是一種電壓控制型器件。按結(jié)構(gòu)可分為結(jié)型和絕緣柵型兩種類型。由于場(chǎng)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(dá)上百兆歐）又由于場(chǎng)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(qiáng)，噪聲系數(shù)小。加之制造工藝較簡(jiǎn)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(chǎng)效應(yīng)管的特性和參數(shù) 場(chǎng)效應(yīng)管的特性主要有輸出特性和轉(zhuǎn)移特性。圖41所示為N溝道結(jié)型場(chǎng)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；交流參

2、數(shù)主要有低頻跨導(dǎo)： 3DJ6F的輸出特性和轉(zhuǎn)移特性曲線：3DJ6F的典型參數(shù)值及測(cè)試條件：2、場(chǎng)效應(yīng)管放大器性能分析下圖為結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管組成的共源級(jí)放大電路：（1）其靜態(tài)工作點(diǎn)（2）電壓放大倍數(shù) AVgmRL' gmRD / RL（3）輸入電阻RiRGR1 / Rw1（4）輸出電阻 RORD=R3+Rw2 式中跨導(dǎo)gm可由特性曲線用作圖法求得，或用以下公式計(jì)算。但要注意，計(jì)算時(shí)UGS要用靜態(tài)工作點(diǎn)處之?dāng)?shù)值。3、輸入電阻的測(cè)量方法場(chǎng)效應(yīng)管放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)、電壓放大倍數(shù)和輸出電阻的測(cè)量方法，與實(shí)驗(yàn)四中晶體管放大器的測(cè)量方法相同。其輸入電阻的測(cè)量，從原理上講，也可采用實(shí)驗(yàn)四中所述方法，但由于

3、場(chǎng)效應(yīng)管的Ri比較大，如直接測(cè)輸入電壓US和Ui，則限于測(cè)量?jī)x器的輸入電阻有限，必然會(huì)帶來較大的誤差。因此為了減小誤差，常利用被測(cè)放大器的隔離作用，通過測(cè)量輸出電壓UO來計(jì)算輸入電阻。測(cè)量電路如圖所示：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R0），測(cè)量放大器的輸出電壓U01AVUS；保持US不變，再把K擲向2（即接入R），測(cè)量放大器的輸出電壓U02。由于兩次測(cè)量中AV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(shí)驗(yàn)可取R為5.1K。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量和調(diào)整關(guān)閉系統(tǒng)電源，按圖連接電路。調(diào)節(jié)信號(hào)源使其輸出頻率為1KHz、峰峰值為200mv的正弦信號(hào)Ui，并

4、用示波器同時(shí)檢測(cè)Uo和Ui的波形，如波形正常放大未失真，則斷開信號(hào)源，測(cè)量Ug、Us和Ud，把結(jié)果記入下表中。若不合適，則適當(dāng)調(diào)整Rg2和RS，調(diào)好后，再測(cè)量UG、US和UD 記入下表中。Ug(V)Us(V)UD(V)UDS(V)UGS(V)ID(mA) 2、電壓放大倍數(shù)AV和輸出電阻Ro的測(cè)量 關(guān)閉系統(tǒng)電源，按圖連接電路。在放大器的輸入端加入頻率為1KHz、峰峰值為500mv的正弦信號(hào)Ui，并用示波器同時(shí)觀察輸入電壓Ui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(cè)量RL和RL4.7K時(shí)的輸出電壓UO（注意：保持 Ui幅值不變），記入下表。測(cè)量值計(jì)算值輸入輸出波形Ui

5、(V)Uo(V)AVRoRLRL=4.7K3、Ri的測(cè)量（測(cè)量方法同實(shí)驗(yàn)五）按圖4-2連接實(shí)驗(yàn)電路，選擇合適大小的輸入電壓US（約50100mV），使輸出電壓不失真，測(cè)出輸出電壓Uo1，然后關(guān)閉系統(tǒng)電源，在輸入端串入5.1K電阻（本電阻數(shù)量級(jí)應(yīng)為場(chǎng)效應(yīng)管輸入阻抗在同一數(shù)量級(jí)，以避免量化誤差，此處5.1K較小，但無法更改），測(cè)出輸出電壓Uo2，根據(jù)公式 求出 Ri，記入下表中。Uo1(V)Uo2(V)Ri(K )四、實(shí)驗(yàn)過程1、按照電路圖連接實(shí)際電路。 2、操作試驗(yàn)箱同時(shí)用萬用表測(cè)出輸入端和輸出端電壓，驗(yàn)證電路圖邏輯是否正確。3、觀察波形圖，并保存。4、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將測(cè)得的AV、Ri、Ro和理

6、論計(jì)算值進(jìn)行比較。5、把場(chǎng)效應(yīng)管放大器與晶體管放大器進(jìn)行比較，總結(jié)場(chǎng)效應(yīng)管放大器的特點(diǎn)。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)分析1、靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量和調(diào)整Ug(V)Us(V)UD(V)UDS(V)UGS(V)ID(mA)0.130000.471324.473213.52156-0.286841.021762、電壓放大倍數(shù)AV和輸出電阻Ro的測(cè)量測(cè)量值計(jì)算值輸入輸出波形Ui(V)Uo(V)AVRo()見下圖RL0.195931.475927.356361.6RL=4.7K0.175940.627103.563、Ri的測(cè)量Uo1(V)Uo2(V)Ri(K )0.082100.0762065.87六、實(shí)驗(yàn)總結(jié)通過此次實(shí)驗(yàn)我更加了解了結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的性能和特點(diǎn)，進(jìn)一步熟悉了放大器動(dòng)態(tài)參數(shù)的測(cè)試方法。場(chǎng)效應(yīng)管由于柵源之間處于絕