场效应晶体管放大电路学习报告
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电子技术实验报告实验名称:场效应管放大器系别:班号:实验者:学号:实验日期:实验报告完成日期:目录一、实验目的 (3)二、实验原理 (3)1. 场效应管的主要特点 (3)2. 结型场效应管的特性 (3)3. 自给偏置场效应管放大器 (4)4. 恒流源负载的场效应管放大器 (5)5. 场效应管放大器参数测试方法 (5)三、实验仪器 (6)四、实验容 (6)1.电路搭接 (6)2 .静态工作点的调试测量 (7)3. 场效应管放大参数测试 (8)五、实验小结 (9)一、实验目的1. 学习场效应管放大电路设计和调试方法;2. 掌握场效应管基本放大电路的设计及调整、测试方法。
二、实验原理1. 场效应管的主要特点场效应管是一种电压控制器件,由于它的输入阻抗极高(一般可达上百兆、甚至几千兆),动态围大,热稳定性好,抗辐射能力强,制造工艺简单,便于大规模集成。
因此,场效应管的使用越来越广泛。
场效应管按结构可分为MOS 型和结型,按沟道分为N 沟道和P 沟道器件,按零栅压源、漏通断状态分为增强型和耗尽型器件,可根据需要选用。
那么,场效应管由于结构上的特点源漏极可以互换,为了防止栅极感应电压击穿要求一切测试仪器,都要有良好接地。
2. 结型场效应管的特性(1) 转移特性(控制特性):反映了管子工作在饱和区时栅极电压V GS 对漏极电流I D的控制作用。
当满足|V DS |>|V GS |-|V P |时,I D 对于V GS 的关系曲线即为转移特性曲线。
如图1所示。
由图可知。
当V GS =0时的漏极电流即为漏极饱和电流I DSS ,也称为零栅漏电流。
使I D =0时所对应的栅极电压,称为夹断电压V GS =V GS(TH)。
⑵ 转移特性可用如下近似公式表示:)0()1(2)(P GS TH GS GS DSS D V V V V I I ≥≥-=当这样,只要I DSS 和V GS(TH)确定,就可以把转移特性上的其他点估算出来。
电子技术实验报告—实验5场效应管放大器————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:电子技术实验报告实验名称:场效应管放大器系别:班号:实验者姓名:学号:实验日期:实验报告完成日期:目录一、实验目的 (5)二、实验原理 (5)1. 场效应管的主要特点 (5)2. 结型场效应管的特性 (5)3. 自给偏置场效应管放大器 (7)4. 恒流源负载的场效应管放大器 (8)5. 场效应管放大器参数测试方法 (8)三、实验仪器 (10)四、实验内容 (10)1.电路搭接 (10)2 .静态工作点的调试测量 (11)3. 场效应管放大参数测试 (12)五、实验小结 (13)一、实验目的1. 学习场效应管放大电路设计和调试方法;2. 掌握场效应管基本放大电路的设计及调整、测试方法。
二、实验原理1. 场效应管的主要特点场效应管是一种电压控制器件,由于它的输入阻抗极高(一般可达上百兆、甚至几千兆),动态范围大,热稳定性好,抗辐射能力强,制造工艺简单,便于大规模集成。
因此,场效应管的使用越来越广泛。
场效应管按结构可分为MOS型和结型,按沟道分为N沟道和P沟道器件,按零栅压源、漏通断状态分为增强型和耗尽型器件,可根据需要选用。
那么,场效应管由于结构上的特点源漏极可以互换,为了防止栅极感应电压击穿要求一切测试仪器,都要有良好接地。
2. 结型场效应管的特性(1) 转移特性(控制特性):反映了管子工作在饱和区时栅极电压V GS对漏极电流I D 的控制作用。
当满足|V DS|>|V GS|-|V P|时,I D对于V GS的关系曲线即为转移特性曲线。
如图1所示。
由图可知。
当V GS=0时的漏极电流即为漏极饱和电流I DSS,也称为零栅漏电流。
使I D=0时所对应的栅极电压,称为夹断电压V GS=V GS(TH)。
⑵ 转移特性可用如下近似公式表示:)0()1(2)(P GS TH GS GS DSS D V V V V I I ≥≥-=当这样,只要I DSS 和V GS(TH)确定,就可以把转移特性上的其他点估算出来。
一、实验目的1. 了解场效应管的基本特性和工作原理。
2. 掌握场效应管放大器的设计与调试方法。
3. 学习测量场效应管放大器的各项性能参数。
二、实验原理场效应管(Field-Effect Transistor,简称FET)是一种电压控制器件,具有输入阻抗高、动态范围大、热稳定性好、抗辐射能力强等优点。
根据结构,场效应管可分为结型场效应管(JFET)和绝缘栅型场效应管(IGFET)。
1. 结型场效应管(JFET):JFET是一种三端器件,包括源极(S)、漏极(D)和栅极(G)。
其工作原理是利用导电沟道之间耗尽区的宽窄来控制电流。
2. 绝缘栅型场效应管(IGFET):IGFET是一种四端器件,包括源极(S)、漏极(D)、栅极(G)和衬底。
其工作原理是利用感应电荷的多少来控制导电沟道的宽窄,从而控制电流的大小。
场效应管放大器主要由输入级、中间级和输出级组成。
输入级主要起信号放大作用,中间级主要起信号传递作用,输出级主要起功率放大作用。
三、实验仪器与设备1. 实验箱:包含电源、示波器、信号发生器等。
2. 场效应管:JFET、IGFET各一只。
3. 电阻、电容、电感等电子元件。
4. 接线板、导线等。
四、实验步骤1. 搭建场效应管放大电路,包括输入级、中间级和输出级。
2. 调整电路参数,使放大器处于正常工作状态。
3. 使用示波器观察放大器的输出波形,分析放大器的性能。
4. 测量放大器的各项性能参数,如增益、带宽、输入阻抗、输出阻抗等。
五、实验结果与分析1. 放大器输出波形通过示波器观察,放大器输出波形基本符合预期,说明放大器能够正常工作。
2. 放大器性能参数(1)增益:通过测量输入信号和输出信号的幅度,计算得到放大器的增益为20dB。
(2)带宽:通过测量放大器的-3dB带宽,得到放大器的带宽为1MHz。
(3)输入阻抗:通过测量放大器输入端电压和电流,计算得到放大器的输入阻抗为1kΩ。
(4)输出阻抗:通过测量放大器输出端电压和电流,计算得到放大器的输出阻抗为50Ω。
实验2 晶体管放大电路专业学号姓名实验日期一、实验目的1.掌握如何调整放大电路的直流工作的。
2.清楚放大电路主要性能指标的测量方法。
二、实验仪器1.双踪示波器 1台2.函数发生器 1台3.交流毫伏表 1台4.直流稳压电源 1台三、实验原理和内容1.放大电路的调整按照图1安装电路,输入频率为1kHz、峰值为5m V(由示波器测量)的正弦信号vi,观察并画出输出波形;测量静态集电极电流I CQ和集-射电压V CEQ。
用你的测量数据解释你看到现象。
问题1:如何调整元件参数才能使输出不失真?如果要保证ICQ 约为2.5mA,具体的元件参数值是多少?图1 图2 实际使用电路在电路中换入你调整好数值的元件,保持原信号输入,记下此时的I CQ和V CEQ到表1,观察示波器显示的输出波形,验证你的调整方案,记下v0的峰值(基本不失真)。
注:由于实验中器件限制我们使用图2电路2.放大电路性能指标的测量1)保持调整后的电路元件值不变,保持静态电流I CQ为原来的值,输入信号V im=5mV,测量输入输出电阻,计算电路增益A V,Ri,Ro,并与理论值比较。
其原理如下:输出电阻Ro:测量放大器输出电阻的原理电路如图 2所示,其戴维南等效电压源u o’即为空载时的输出电压,等效内阻Ro即为放大器的输出电阻。
显然图3 图4输入电阻 R i:测量放大器输入电阻的原理电路如图3所示,由图可见2)保持Vim=5mV不变,改变信号频率,将信号频率从1kHz向高处调节,找出上限频率f H;同样向地处调节,找出下限频率f L。
作出幅频特性曲线,定出3dB带宽f BW。
四、仿真放大电路的调整2仿真电路如图4,输入频率为1kHz、峰值为5mV的正弦信号并测量I CQ和V CEQ图5 图6结论:1.示波器输出的波形如图5由图可知,电路产生饱和失真,故此时应该增大I b故应该增大R b。
2.在电路中由两个万能表测量得到:I CQ=7.214mA V CEQ=762.5mV。
mosfet的实验报告《实验报告:探索mosfet的特性与应用》摘要:本实验报告旨在探索mosfet(金属氧化物半导体场效应晶体管)的特性和应用。
通过实验,我们对mosfet的工作原理、特性曲线以及在电子电路中的应用进行了深入研究。
实验结果表明,mosfet作为一种重要的半导体器件,在放大、开关和调节等方面具有重要的应用价值。
引言:mosfet是一种常见的半导体器件,其在电子电路中具有重要的应用价值。
本实验旨在通过实际操作,深入了解mosfet的特性和应用,为进一步的学习和研究打下基础。
实验一:mosfet的基本特性在本实验中,我们首先搭建了一个简单的mosfet电路,通过测量电压和电流的变化,绘制了mosfet的特性曲线。
实验结果显示,mosfet的特性曲线呈现出明显的非线性特性,且具有一定的开启电压和饱和电流。
通过分析特性曲线,我们对mosfet的工作原理有了更深入的理解。
实验二:mosfet在放大电路中的应用在本实验中,我们将mosfet应用于放大电路中,通过调节mosfet的工作点,实现了对输入信号的放大。
实验结果表明,mosfet在放大电路中具有良好的线性特性,能够有效地放大输入信号,为电子设备的放大功能提供了重要支持。
实验三:mosfet在开关电路中的应用在本实验中,我们将mosfet应用于开关电路中,通过控制mosfet的导通和截止,实现了对电路的开关功能。
实验结果表明,mosfet在开关电路中具有快速响应的特性,能够实现高效的开关控制,为电子设备的开关功能提供了重要支持。
结论:通过本次实验,我们深入了解了mosfet的特性和应用。
mosfet作为一种重要的半导体器件,在放大、开关和调节等方面具有重要的应用价值。
我们相信,通过不断的学习和研究,mosfet将会在电子领域发挥更加重要的作用。
一、实习目的本次实习旨在通过实际操作和理论分析,加深对晶体管放大电路工作原理的理解,掌握晶体管放大电路的设计、搭建和调试方法,提高电子电路实验技能,并学会使用相关实验仪器。
二、实习时间2023年X月X日至2023年X月X日三、实习内容1. 实验电路搭建实验过程中,我们首先根据实验指导书的要求,搭建了一个典型的晶体管共射极放大电路。
电路主要由晶体管、偏置电阻、耦合电容、负载电阻等元件组成。
2. 电路调试在搭建好电路后,我们进行了电路的调试。
首先,通过调节偏置电阻,使晶体管工作在合适的静态工作点。
接着,通过调整输入信号和负载电阻,观察电路的输出波形,确保电路能够正常放大输入信号。
3. 性能测试为了验证电路的性能,我们对以下指标进行了测试:- 电压放大倍数(Au):通过改变输入信号幅度,测量输出信号的幅度,计算电压放大倍数。
- 输入电阻(Ri):通过测量输入端电压和输入电流,计算输入电阻。
- 输出电阻(Ro):通过改变负载电阻,测量输出端电压变化,计算输出电阻。
- 频率响应:通过改变输入信号的频率,观察输出波形的变化,分析电路的频率响应。
4. 实验结果分析通过实验,我们得到了以下结果:- 电压放大倍数约为50倍。
- 输入电阻约为5kΩ。
- 输出电阻约为2kΩ。
- 频率响应范围为20Hz~200kHz。
四、实习心得1. 理论知识与实践相结合:通过本次实习,我们深刻体会到理论知识与实践操作相结合的重要性。
在理论学习的基础上,通过实际操作,我们更好地理解了晶体管放大电路的工作原理。
2. 实验技能的提高:在实验过程中,我们学会了如何使用万用表、示波器等实验仪器,提高了自己的实验技能。
3. 团队协作:本次实习需要团队成员之间的密切配合。
在实验过程中,我们相互帮助、共同解决问题,增强了团队协作能力。
五、总结本次晶体管放大电路实习,使我们对晶体管放大电路有了更深入的了解,提高了自己的实验技能和团队协作能力。
在今后的学习和工作中,我们将继续努力,不断提高自己的专业素养。
场效应管放大器实验报告场效应管放大器实验报告引言:场效应管(Field Effect Transistor,简称FET)是一种广泛应用于电子设备中的三极管。
它具有高输入阻抗、低输出阻抗、低噪声和低失真等优点,因此在放大器电路中得到了广泛应用。
本实验旨在通过搭建场效应管放大器电路,探究其性能特点和工作原理。
一、实验目的本实验的主要目的是研究场效应管放大器的工作原理和性能特点,包括输入输出特性、放大倍数、频率响应等。
二、实验原理场效应管是一种三极管,由栅极、漏极和源极组成。
其工作原理是通过栅极电压的变化来控制漏极-源极之间的电流,从而实现信号的放大。
场效应管有不同的类型,包括MOSFET(金属氧化物半导体场效应管)和JFET(结型场效应管)。
本实验采用JFET作为放大器的核心元件。
三、实验器材和电路图实验器材包括JFET、电阻、电容、信号发生器、示波器等。
电路图如下所示。
(此处省略电路图的描述)四、实验步骤与结果1. 搭建电路:根据电路图连接JFET、电阻和电容等元件,接入信号发生器和示波器。
2. 测量输入输出特性:通过调节信号发生器的频率和幅度,测量不同输入电压下的输出电压并记录。
3. 测量放大倍数:固定输入电压,测量输出电压,并计算放大倍数。
4. 测量频率响应:在一定的输入电压下,改变信号发生器的频率,测量输出电压的变化,并绘制频率响应曲线。
根据实验步骤,我们进行了一系列的实验测量,并得到了以下结果。
(此处省略实验结果的具体数值和图表)五、实验分析与讨论通过实验测量,我们可以得到场效应管放大器的输入输出特性曲线、放大倍数曲线以及频率响应曲线。
根据实验结果,我们可以进行以下分析和讨论。
1. 输入输出特性曲线显示了场效应管放大器的非线性特点。
随着输入电压的增大,输出电压也会相应增大,但是当输入电压达到一定值后,输出电压将不再线性增大。
2. 放大倍数曲线显示了场效应管放大器的放大效果。
我们可以通过计算不同输入电压下的输出电压比值来得到放大倍数。
场效应管放大电路仿真
时间4月11日
实验目的:
1)学会仿真软件的使用;
2)学会利用仿真软件分析,了解电路及工作原理;
3)利用简单的场效应管放大实现对小信号的放大、控制作用,
观察波形。
实验器材:
1)已安装Multisim仿真软件的计算机一台。
实验原理:
1)利用场效应管对微弱信号放大和控制作用。
实验步骤:
1)进入Multisim仿真主页后,按照如下实验原理图将实验电
路图连接好并检查。
2)调节信号发生器参数,打开示波器进行仿真,观察驶入和
输出波形如下图所示,试比较分析波形,了解工作原理得出实验结论。
之言结论(结果):
由上图中波形可知,仿真结果与理论分子相同,场效应管放大电
路对微弱的电信号具有反相放大和控制作用。
晶体管放大电路实验报告晶体管放大电路实验报告引言:晶体管是一种半导体器件,广泛应用于电子电路中。
晶体管放大电路是利用晶体管的放大特性,将输入信号放大到更高的电压或电流水平,以实现对信号的增强和处理。
本次实验旨在通过搭建晶体管放大电路,探究其工作原理和性能。
一、实验目的本次实验的目的是通过搭建晶体管放大电路,了解晶体管的基本工作原理和特性,并观察不同参数对电路性能的影响。
二、实验原理晶体管放大电路主要由晶体管、电阻和电容组成。
晶体管分为三个区域:发射区、基区和集电区。
通过控制基区的电流,可以调节晶体管的放大倍数。
电阻和电容则用于稳定电路和滤波。
三、实验步骤1. 准备工作:收集所需材料和仪器,包括晶体管、电阻、电容、电压源和示波器等。
2. 搭建电路:按照实验要求,连接晶体管、电阻和电容,形成放大电路。
3. 调节电压:根据实验要求,调节电压源的输出电压,使其适合晶体管的工作范围。
4. 测量电路参数:使用示波器和万用表等仪器,测量电路中的电压、电流和频率等参数。
5. 观察输出信号:输入不同的信号波形,观察输出信号的放大效果和失真情况。
6. 记录实验数据:准确记录实验过程中的各项数据和观察结果。
四、实验结果与分析通过实验测量和观察,我们得到了一系列数据和图表。
根据这些数据和图表,我们可以得出以下结论:1. 当输入信号的幅度过大时,输出信号可能会出现失真现象,即波形变形或削平。
2. 输入信号的频率越高,输出信号的失真程度越大。
3. 通过调节电路中的电阻和电容数值,可以改变电路的增益和频率响应。
五、实验总结通过本次实验,我们深入了解了晶体管放大电路的工作原理和性能特点。
实验过程中,我们掌握了搭建电路、调节参数和测量数据的方法。
通过观察和分析实验结果,我们进一步认识到晶体管放大电路的优点和局限性。
六、实验改进在实验过程中,我们发现了一些问题和改进的空间:1. 数据测量的准确性有待提高,可以采用更精密的测量仪器和方法。
一、实训目的1. 理解场效应管的基本工作原理和特性。
2. 掌握场效应管在电路中的应用,如放大、开关等。
3. 学会使用场效应管进行电路设计和调试。
4. 增强动手能力和实际操作经验。
二、实训器材1. 场效应管(如JFET或MOSFET)2. 电阻、电容、二极管等电子元件3. 万用表4. 信号发生器5. 电路板及焊接工具三、实训内容1. 场效应管基本特性测试(1)测量场效应管的静态特性,如漏源电流、栅源电压等。
(2)测试场效应管的动态特性,如跨导、输出阻抗等。
2. 场效应管放大电路设计(1)设计一个简单的场效应管放大电路,实现信号的放大。
(2)调整电路参数,如栅源电压、漏源电压等,观察放大效果。
3. 场效应管开关电路设计(1)设计一个场效应管开关电路,实现信号的开关控制。
(2)测试开关电路在不同输入电压下的开关特性。
4. 场效应管电路调试(1)对设计的放大电路和开关电路进行调试,确保电路正常工作。
(2)使用万用表等工具测量电路的关键参数,如电压、电流等。
四、实训步骤1. 准备工作(1)查阅场效应管相关资料,了解其基本特性和应用。
(2)根据设计要求,选择合适的场效应管型号。
(3)准备所需的电子元件和工具。
2. 电路设计(1)根据设计要求,绘制电路原理图。
(2)选择合适的电路元件,计算电路参数。
3. 电路焊接(1)按照电路原理图,将元件焊接在电路板上。
(2)注意焊接质量和电路布局。
4. 电路调试(1)使用万用表等工具测量电路的关键参数,如电压、电流等。
(2)根据测量结果,调整电路参数,确保电路正常工作。
5. 实验记录(1)记录实验过程中观察到的现象和结果。
(2)分析实验结果,总结经验教训。
五、实训结果与分析1. 放大电路设计的场效应管放大电路在输入电压为0.5V时,输出电压可达10V,放大倍数为20倍。
经过调试,电路工作稳定,满足设计要求。
2. 开关电路设计的场效应管开关电路在输入电压为5V时,输出电压可达15V,开关特性良好。
场效应晶体管放大电路自主学习报告
一. 场效应晶体管的分类:
二. 绝缘栅场效应管(MOS 管):
1.N 沟道增强型绝缘栅场效应管(NMOS 管): (1)结构示意图及电路符号:
N 沟道增强型绝缘栅场效应管用一块杂志浓度较低的P 型薄硅片做衬
底,在硅片上扩散两个掺杂浓度很高的N 型区(N+),引出两个铝电
极源极S 和漏极D 。
然后在P 型硅表面制作SiO 2,薄层做绝缘层,在
它上面引出一个铝极称为栅极G 。
(2)工作原理:
A. 当UGS=0V 时,漏源之间相当两个背靠背的PN 结,无论UDS
之间加上电压不会在 D 、S 间形成电流ID,即ID ≈0.
B. 当UGS 较小时,虽然在P 型衬底表面形成一层耗尽层,但负离
子不能导电。
C. 当UGS=UT 时, 在P 型衬底表面形成一层电子层,形成N 型导
电沟道在UDS 的作用下形成ID 。
D .当UGS>UT 时, 沟道加厚,沟道电阻减少,在相同UDS 的作
用下ID 将进一步增加。
(3)特性曲线:
A. 输出特性曲线:
① 可变电阻区:在U ds 较小靠近输出特性曲线的纵轴处,i d 几乎
随U ds 线性增加。
② 恒流区:只受U gs 的控制而几乎与无关,具有恒流特点 ,放大
状态的场效应管工作在恒流区。
③ 击穿区:当U ds 增大到某值时,栅源间发生反向击穿,i d 急剧
增加,如不加限制,会造成管子击穿。
B. 转移特性曲线:① 当ugs=0时,id 很小,近似为零。
②当Ugs 足够大时,才能形成导通沟道使管子导
通。
N+N+
G D S P衬底N型感生沟道+ + + + + - - - - - - - -N衬底P+P+G D S P+P+
G D S N衬底P型感生沟道- - - - -
+ + + + + + + + 2. N 沟道耗尽型绝缘栅场效应管:
3. P 沟道增强型绝缘栅场效应管(PMOS 管):
4. P 沟道耗尽型绝缘栅场效应管:
5.场效应管的主要参数:
A .夹断电压(off )。
在为某一定值(通常为10V )的条件下,耗尽型MOS 管中,使iD 等于某一微小电流(通常小于50μA )时,栅-源极间所加的偏压就是夹断电压(off )。
增强型MOS 管无此参数。
B .开启电压(th )。
在为某一定值的条件下,增强型MOS 管开始导通(Id 出现)的最小的值就是(th )。
C .饱和漏极电流Idss 。
耗尽型MOS 管在=0的条件下,管子发生预夹断时的漏极电流为Idss 。
增强型MOS 管无此参数。
D .
栅源直流输入电阻s 。
在栅-源极间所加的电压(通常u =10V )与栅极电流之比,由于场效应管的栅极几乎不取电流,因此其直流输入电阻s 均很大,一般大于10Ω。
E .漏源击穿电压U 。
增强型MOS 管当=0时,在增加漏源电压的过程中,使iD 开始急剧增加的u 值称为漏源击穿电压。
F .
低频跨导。
三.场效应管基本放大电路:
1.共源极放大电路:
A.静态分析:
B .动态分析:
微变等效电路: 212()
G G DD G G GS G D S DS DD D D S R V U R R U V I R U U I R R =+=-=-+0120(//)d m gs m i L u m L i G G G D
i g u U g U R A g R r R R R r R =≈-'=-≈+≈
2.共漏极放大电路:
A .静态分析:
B .动态分析:
微变等效电路:
L (//)(//)(//R )11+(//)
o m gs S L
i gs m gs S L o m S u i m S L U g U R R U U g U R R U g R A U g R R ≈=+==≈。