實(shí)驗(yàn)六場效應(yīng)管放大器

實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱：實(shí)驗(yàn)六場效應(yīng)管放大器系別：電子科學(xué)系班號(hào)：2班組別：23實(shí)驗(yàn)者姓名:江東華學(xué)號(hào)：19720132203337實(shí)驗(yàn)日期：2014年11月18日實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成日期：2014年11月20日8.9實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)習(xí)場效應(yīng)管管放大電路設(shè)計(jì)和調(diào)試方法；掌握?qǐng)鲂?yīng)管基本放大電路的設(shè)計(jì)及調(diào)整、測試方法。實(shí)驗(yàn)原理：場效應(yīng)管的主要特點(diǎn)：場效應(yīng)管是一種電壓控制器件，由于它的輸入阻抗極高，動(dòng)態(tài)范圍大，熱穩(wěn)定性好，抗輻射能力強(qiáng)，制造工藝簡單，便于大規(guī)模集成。因此應(yīng)用較廣泛。場效應(yīng)管管結(jié)構(gòu)可分為MOS型和結(jié)型，按溝道分為N溝道和P溝道器件，按零柵壓源、漏通斷狀態(tài)分為增強(qiáng)型和耗盡型器件，可根據(jù)需要選用。那么，場效應(yīng)管由于結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，源漏極可以互換，為防止柵極感應(yīng)電壓擊穿，要求一切測試儀器，都要有良好的接地。場效應(yīng)管的特性：轉(zhuǎn)移特性反應(yīng)了管子工作在飽和區(qū)時(shí)柵極電壓對(duì)漏極電路的控制作用。當(dāng)滿足時(shí)，對(duì)于的冠以曲線為轉(zhuǎn)移曲線，如圖1。由圖知，當(dāng)時(shí)的漏極電流即為漏極飽和電流，也成為零漏極電流，使時(shí)所對(duì)應(yīng)的柵極電壓，成為夾斷電壓。轉(zhuǎn)移特性可有如下近似公式：轉(zhuǎn)移特性的斜率為：，它反映了對(duì)的控制能力，成為跨導(dǎo)，一般為0.1-5mS（mA/V），輸出特性反映了漏極電壓對(duì)漏極電流的控制能力，圖2為N溝道場效應(yīng)管的典型漏極特性曲線。由圖可見，曲線分為三個(gè)區(qū)域。即Ⅰ區(qū)（可變電阻區(qū)），Ⅱ區(qū)（飽和區(qū)）、Ⅲ區(qū)（擊穿區(qū)），飽和區(qū)的特點(diǎn)是增加時(shí)不變，而變化時(shí)隨之變化，管子相當(dāng)于一個(gè)受控恒流源。實(shí)際控制曲線，對(duì)于確定的值，隨著增加，有很小的增加。對(duì)的依賴程度，可用動(dòng)態(tài)電阻表示，一般情況，其值在幾千歐到幾百千歐之間。自給偏置場效應(yīng)管放大器：其共基放大器如下圖，該電路利用漏極電流在源極電阻上的壓降產(chǎn)生柵極偏壓。由于N溝道場效應(yīng)管工作在負(fù)壓，故稱為自給偏置，同時(shí)具有穩(wěn)定工作點(diǎn)的作用。該電路主要參數(shù)為：電壓放大倍數(shù)，輸入電阻，輸出電阻。其中場效應(yīng)管為K30A，，，，，，，。場效應(yīng)管放大器參數(shù)測試方法：靜態(tài)工作單調(diào)試：同基本放大器調(diào)試方法。電壓放大倍數(shù)測量：同基本放大器調(diào)試方法。放大器頻率特性測量：同基本放大器調(diào)試方法。輸入阻抗測量：放大器輸入阻抗，成為動(dòng)態(tài)電阻，不能用萬用表測量。輸入阻抗裝置圖如下。采用測量輸出電壓換算求。當(dāng)電路不串入R時(shí)，，輸出電壓測量值為：；當(dāng)電路串入R時(shí)，，輸出電壓測量值為；故放大電路放大倍數(shù)相同，則。輸出阻抗測量：輸出回路不并接負(fù)載時(shí)，則輸出測量值為：；輸出回路并接負(fù)載時(shí)，則輸出測量值為：；則，在上述測量時(shí)，應(yīng)保證輸出波形不失真。實(shí)驗(yàn)儀器：示波器一臺(tái)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器一臺(tái)直流穩(wěn)壓源一臺(tái)數(shù)字萬用表一臺(tái)多功能實(shí)驗(yàn)箱一臺(tái)交流毫伏表一臺(tái)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：場效應(yīng)管參數(shù)測試設(shè)計(jì)(mA)(V)1.822-1.9159（1）（仿真）=(mA)√（測量）=(mA)（2）的數(shù)值測量要在由穩(wěn)定的值突變時(shí)。2.場效應(yīng)管的靜態(tài)工作點(diǎn)的測量：√靜態(tài)工作點(diǎn)(mA)(V)(V)測量值6.062V-0.31mV0.5359mV0.87325.526-0.5359理論實(shí)際值5.99937V1.244418mV768.62594mV0.88245.321-0.7674誤差分析：（1）三極管元器件制造工藝的定位誤差和加工誤差，導(dǎo)致原件實(shí)驗(yàn)中的元器件實(shí)際性能與期望性能存在誤差；（2）搭接的實(shí)驗(yàn)電路用到的導(dǎo)線和電容電阻等元器件存在誤差，且測量時(shí)電壓值一直不穩(wěn)定，造成較大的測量誤差；（3）所測電壓過小，實(shí)驗(yàn)用的“四位半”數(shù)字表的數(shù)據(jù)存在測量誤差。Multisim仿真：參數(shù)掃描結(jié)果：3.場效應(yīng)管放大器參數(shù)測量：測量放大倍數(shù)（不負(fù)載）測量值5.67V500mV11.3仿真值5.755V500mV11.5（測量）==;（仿真）==(2)測量輸入阻抗和輸出阻抗===5.67V（電路圖見第三個(gè)實(shí)驗(yàn)放大倍數(shù)的測量）測量電路圖：（R=620kΩ）測量電路圖：(=10kΩ)仿真結(jié)果：測量值5.67V2.81V609kΩ3.46V5.67V6.39kΩ仿真值5.755V2.822V644.4kΩ3.480V5.755V6.537kΩ測量結(jié)果計(jì)算過程：√kΩKω七、心得體會(huì)1、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前，要認(rèn)真做好仿真，有助于我們對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解和實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作的熟練度，較快較好的完成實(shí)驗(yàn)。2、在實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)測量誤