电子技术实验报告—实验5场效应管放大器
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电子技术实验报告—实验5场效应管放大器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 (4)二、实验原理 (4)1. 场效应管的主要特点 (4)2. 结型场效应管的特性 (4)3. 自给偏置场效应管放大器 (6)4. 恒流源负载的场效应管放大器 (7)5. 场效应管放大器参数测试方法 (7)三、实验仪器 (9)四、实验内容 (9)1.电路搭接 (9)2 .静态工作点的调试测量 (10)3. 场效应管放大参数测试 (11)五、实验小结 (12)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 GSDSS 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。
MOS放大电路设计仿真与实现实验报告实验报告:MOS放大电路设计、仿真与实现一、实验目的本实验的主要目的是通过设计、仿真和实现MOS放大电路来加深对MOSFET的理解,并熟悉模拟电路的设计过程。
二、实验原理MOSFET是一种主要由金属氧化物半导体场效应管构成的电流驱动元件。
与BJT相比,MOSFET具有输入阻抗高、功率损耗小、耐电压高、尺寸小等优点。
在MOS放大电路中,可以采用共源共源极放大电路、共栅共栅极放大电路等不同的电路结构。
三、实验步骤1.根据实验要求选择合适的电路结构,并计算所需材料参数(参考已知电流源和负载阻抗)。
2.选择合适的MOS管,并仿真验证其工作参数。
3.根据仿真结果确定电路的放大倍数、频率响应等。
4.根据电路需求,设计电流源电路和源极/栅极电路。
5.仿真整个电路的性能,并调整参数以优化电路性能。
6.根据仿真结果确定电路的工作参数,并进行电路的实现。
7.通过实验测量电路性能,验证仿真结果的正确性。
8.对实验结果进行分析,总结实验的过程和经验。
四、实验设备和材料1.计算机及电子仿真软件。
2.实验电路板。
3.集成电路元器件(MOSFET、电阻等)。
4.信号发生器。
5.示波器。
6.万用表等实验设备。
五、实验结果与分析通过仿真和实验,可以得到MOS放大电路的电压增益、输入输出阻抗、频率响应等参数。
根据实验结果,可以验证设计的合理性,并进行参数调整优化。
在实际应用中,MOS放大电路被广泛应用于音频放大器、功率放大器、运算放大器等场合。
因为MOSFET具有较大输入阻抗,所以MOS放大电路可以在输入端直接连接信号源,而不需要额外的输入电阻。
此外,MOS放大电路的功率损耗较小,适用于各种功率要求不同的应用场合。
六、实验心得通过设计、仿真和实现MOS放大电路的实验,我更加深入地理解了MOSFET的原理和应用。
在实验过程中,我通过不断调整电路参数和元器件选择,逐步提高了电路的性能。
通过与实验结果的对比,我发现仿真和实验结果基本吻合,验证了仿真的准确性。
场效应管实验报告场效应管实验报告引言:场效应管(Field Effect Transistor,简称FET)是一种常见的半导体器件,广泛应用于电子电路中。
本实验旨在通过实际操作,深入了解场效应管的性质和特点,以及其在电路中的应用。
一、实验目的通过实验,掌握场效应管的基本原理和工作特性,了解其在放大电路中的应用。
二、实验原理场效应管由栅极、漏极和源极三个电极组成。
栅极与源极之间的电压可以控制漏极与源极之间的电流,从而实现对电路的放大和控制。
根据栅极结构的不同,场效应管可以分为金属-氧化物半导体场效应管(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor,简称MOSFET)和结型场效应管(Junction Field Effect Transistor,简称JFET)两种。
三、实验器材和仪器1. 场效应管(MOSFET或JFET)2. 直流电源3. 变阻器4. 示波器5. 电阻、电容等元件四、实验步骤及结果分析1. 实验一:静态特性测量通过调节直流电源的电压,测量并记录场效应管在不同栅极电压下的漏极电流。
根据测量数据,绘制栅极电压与漏极电流之间的关系曲线。
分析曲线的特点,了解场效应管的工作状态和特性。
2. 实验二:动态特性测量将场效应管作为放大器的关键元件,通过接入变阻器、电容等元件,构建放大电路。
调节输入信号的幅值和频率,测量并记录输出信号的波形和幅度。
通过对比输入输出信号,分析场效应管的放大特性和频率响应。
3. 实验三:稳定性和可靠性测试在实验二的基础上,通过调节电源电压和工作温度,测试场效应管在不同工作条件下的稳定性和可靠性。
观察输出信号的变化情况,分析场效应管的工作范围和极限。
五、实验结论1. 场效应管的静态特性曲线呈现出明显的非线性特点,通过调节栅极电压可以实现对漏极电流的控制。
2. 场效应管作为放大器的关键元件,能够实现输入信号的放大,并具有一定的频率响应。
一、实验目的1. 了解放大效应的基本原理,掌握放大电路的设计与调试方法。
2. 熟悉放大电路中三极管、运放等关键元件的特性。
3. 学会测量放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输入阻抗、输出阻抗等参数。
二、实验原理放大效应是指电路中输入信号通过放大器后,输出信号幅度增大的现象。
放大电路通常由三极管、运放等元件组成。
本实验采用共射极放大电路,通过调整电路参数,实现信号放大。
三、实验仪器1. 双踪示波器2. 函数信号发生器3. 数字万用表4. 实验电路板5. 电阻、电容、三极管等电子元件四、实验内容1. 共射极放大电路的搭建与调试(1)搭建电路:按照电路图连接三极管、电阻、电容等元件,搭建共射极放大电路。
(2)调试电路:调整基极偏置电阻,使三极管工作在放大状态。
调整集电极电阻,使输出信号幅度合适。
2. 测量放大电路的静态工作点(1)使用数字万用表测量三极管基极、发射极、集电极的电压。
(2)计算静态工作点Q点:Q点电压Uq = Ube + Uce。
3. 测量放大电路的电压放大倍数(1)输入信号:使用函数信号发生器输出一定频率和幅度的正弦波信号。
(2)观察输出信号:使用示波器观察放大电路输出端的信号波形。
(3)计算电压放大倍数:A = Uo / Ui,其中Uo为输出信号幅度,Ui为输入信号幅度。
4. 测量放大电路的输入阻抗(1)输入阻抗测量电路:在放大电路输入端串联一个已知电阻R1。
(2)测量输入端电压:使用数字万用表测量输入端电压Uin。
(3)计算输入阻抗:Ri = R1 (Ui / Uin)。
5. 测量放大电路的输出阻抗(1)输出阻抗测量电路:在放大电路输出端串联一个已知电阻R2。
(2)测量输出端电压:使用数字万用表测量输出端电压Uo。
(3)计算输出阻抗:Ro = R2 (Uo / Ui)。
五、实验结果与分析1. 共射极放大电路的搭建与调试:成功搭建了共射极放大电路,调整了电路参数,实现了信号放大。
2. 静态工作点测量:测得三极管基极电压为0.7V,发射极电压为0.7V,集电极电压为2.8V,计算得Q点电压为3.5V。
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。
电子设计实验报告课题:基于Multisim的场效应管放大器电路设计实验成员:2012.6.16基于Multisim的场效应管放大器电路设计一、实验目的:1、场效应管电路模型、工作点、参数调整、行为特征观察方法2、研究场效应放大电路的放大特性及元件参数的计算3、进一步熟悉放大器性能指标的测量方法二、实验原理:1.场效应管的特点场效应管与双极型晶体管比较有如下特点:(1)场效应管为电压控制型元件;(2)输入阻抗高(尤其是MOS场效应管);(3)噪声系数小;(4)温度稳定性好,抗辐射能力强;(5)结型管的源极(S)和漏极(D)可以互换使用,但切勿将栅(G)源(S)极电压的极性接反,以免PN结因正偏过流而烧坏。
对于耗尽型MOS管,其栅源偏压可正可负,使用较灵活。
场效应晶体管(Field Effect Transistor缩写(FET))简称场效应管。
由多数载流子参与导电,也称为单极型晶体管。
它属于电压控制型半导体器件。
具有输入电阻高(10^8~10^9Ω)、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点。
和双极型晶体管相比场效应管的不足之处是共源跨导gm。
值较低(只有ms级),MOS管的绝缘层很薄,极容易被感应电荷所击穿。
因此,在用仪器测量其参数或用烙铁进行焊接时,都必须使仪器、烙铁或电路本身具有良好的接地。
焊接时,一般先焊S极,再焊其他极。
不用时应将所有电极短接。
2.偏置电路和静态工作点的确定与双极型晶体管放大器一样,为使场效应管放大器正常工作,也需选择恰当的直流偏置电路以建立合适的静态工作点。
场效应管放大器的偏置电路形式主要有自偏压电路和分压器式自偏压电路(增强型MOS管不能采用自偏压电路)两种。
三、实验内容及步骤1.场效应管共源放大器的调试(1)连接电路。
按图2.4.1在模拟电路实验板上插接好电路,场效应管选用N 沟道结型管3DJ6D,静态工作点的设置方式为自偏压式。
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 (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 (5)4. 恒流源负载的场效应管放大器 (6)5. 场效应管放大器参数测试方法 (6)三、实验仪器 (8)四、实验内容 (8)1.电路搭接 (8)2 .静态工作点的调试测量 (9)3. 场效应管放大参数测试 (10)五、实验小结 (11)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 GSDSS 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。
转移特性的斜率为:常数=∆∆=DS V GS Dm V I g 它反映了V GS 对I D 的控制能力,是表征场效应管放大作用的重要参数,称为跨异。
一般为0.1~5mS (mA/V )。
它可以由式1求得:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅-=)()(12TH GS GS TH GS DSSm V V V I g ⑶ 输出特性(漏极特性)反映了漏源电压V DS 对漏极电流I D 的控制作用。
图2为N 沟道场效应管的典型漏极特性曲线。
由图可见,曲线分为三个区域,即Ⅰ区(可变电阻区),Ⅱ区(饱和区),Ⅲ区(截止区)。
饱和区的特点是V DS 增加时I D 不变(恒流),而V GS 变化时,I D 随之变化(受控),管子相当于一个受控恒流源。
在实际曲线中,对于确定的V GS 的增加,I D 有很小的增加。
I D 对V DS 的依赖程度,可以用动态电阻r DS 表示为:常数=∆∆=GS DDS DS V I V r 在一般情况下,r DS 在几千欧到几百欧之间。
⑶ 图示仪测试场效应管特性曲线的方法:①连接方法:将场效应管G、D、S分别插入图示仪测试台的B、C、E。
②输出特性测试:集电极电源为+10v,功耗限制电阻为1kΩ;X轴置集电极电压1V/度,Y轴置集电极电流0.5mA∕度;与双极型晶体管测试不同为阶梯信号,由于场效应管为电压控制器件,故阶梯信号应选择阶梯电压,即:阶梯信号:重复、极性:一、阶梯选择0.2V∕度,则可测出场效应管的输出特性,并从特性曲线求出其参数。
③转移特性测试:在上述测试的基础上,将X轴置基极电压0.2V∕度,则可测出场效应管的转移特性,并从特性曲线求出其参数。
⑷ 场效应管主要参数测试电路设计:①根据转移特性可知,当V GS=0时,I D=I DSS,故其测试电路如图3所示。
②根据转移特性可知,当I D=0时,V GS=V GS(TH),故其测试电路如图4所示。
3. 自给偏置场效应管放大器自给偏置N沟道场效应管共源基本放大器如图5所示,该电路与普通双极型晶体管放大器的偏置不同,它利用漏极电流I D在源极电阻R S上的压降I D Rs产生栅极偏压,即:V GSQ=-I D R S由于N沟道场效应管工作在负压,故此称为自给偏置,同时Rs具有稳定工作点的作用。
该电路主要参数为:电压放大倍数:A V=V0/V i=-g m R L式中:R =R D‖R L‖r DSL输入电阻:R i≈R G输出电阻:R O=R D‖r DS4. 恒流源负载的场效应管放大器由于场效应管的g m较小,提高其放大倍数的一种方法代替,如图6所示。
它利用场效应管工作在饱和区时,静态电阻小、动态电阻较大的特性,在不提高电源电压的情况下,可获得较大的放大倍数。
5. 场效应管放大器参数测试方法⑴静态工作点调试:同单极放大器调试方法;⑵电压放大倍数测量:同单极放大器调试方法;⑶放大器频率特性测量:同单极放大器调试方法;⑷输入阻抗测量:放大器输入阻抗为从输入端向放大器看进去的等效阻抗,即:R i=V i/I i该电阻为动态电阻,不能用万用表测量。
输入阻抗R i测量装置图如图7所示。
测量图中,R为测量R i所串联在输入回路的已知电阻(该电阻可根据理论计算R i 选择,为减小测量误差,一般选择与R i同数量级),其目的是避免测量输入电路中电流,而改由测量电压进行换算,即:R V V V I V R R V V R V I iS i i i i i S R i -==-==,则: 上述测量方法仅适用于放大器输入阻抗远远小于测量仪器输入阻抗条件下。
然而,场效应管放大器输入阻抗非常大,上述设计放大器要求:R i >500kΩ,而毫伏表R i 约1M Ω,故测量将产生较大的误差,同时将引入干扰。
故不能用毫伏表测量V i 。
同时,由于放大器输出阻抗较小,毫伏表可直接测量。
因而采用测量输出电压换算求R i 。
当电路不串入R 时,V i1=V s ,输出测量值为:V o1=A v *V i1=A v *V s ;当电路传入R 时,S i i i V RR R V +=2,输出测量值为: S i i i O V RR R Av V Av V +==**22 由于同一放大电路,其放大倍数相同,令上述两式相除进行整理可得:R V V V R O O O i 212-= ⑸输出阻抗测量装置如图5所示,在输入回路不串接R 情况下:若输出回路不并接负载R L ,则输出测量值为:V o∞;若输出回路并接负载R L ,则输出测量值为:V OL ;则可按下式求R o 。
L OL O OL OL O O OL O O R V V R V V V I V V R ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-=-=∞∞∞1/在上述输入阻抗、输入阻抗测量时,应保证输出波形不失真。
三、实验仪器1.示波器1台2.函数信号发生器1台3.直流稳压电源1台4.数字万用表1台5.多功能电路实验箱1台6.交流毫伏表1台四、实验内容1.电路搭接根据重新设计电路,在实验箱上搭接实验电路,检查电路连接无误后,方可将+12V 直流电源接入电路。
其中Rs采用实验箱上的1kΩ电位器。
搭接注意事项:①要充分利用面包板的结构,使用尽量少的导线。
特别注意,面包板中间两排横排的,是25个孔相连,不是5个!做实验时,这个地方弄错了,导致电阻短路,测出的电压为0。
②插入电阻电容器时,要注意不要使它们的脚碰到一起,造成短路,尽量分开来,不要交叉。
三极管的三只脚中的E、C,可以先弯曲成竖直再插进小孔。
③在搭接前,注意检查电器件与滑动变阻器的好坏。
④注意辨认电阻的色环,不要弄错。
⑤注意检查电容器的极性是否接反。
2 .静态工作点的调试测量根据设计理论值,通过调整电位器Rs,使静态工作点基本符合设计参数并填入表3。
表3 静态工作点设计、测量实际值计算过程:V GS=V GQ−V SQ=(0.0002−0.5050)V=−0.5048VR S=0.5489kΩ(实验中由万用表测得)I DQ=−V GS≈0.9197mAR S误差分析:(1)场效应管元器件制造工艺的定位误差和加工误差,导致原件实验中的元器件实际性能与期望性能存在误差;(2)搭接的实验电路用到的导线和电容电阻等元器件存在误差,且测量时电压值一直不稳定,造成较大的测量误差;(3)所测电压过小,实验用的“四位半”数字表的数据存在测量误差。
3. 场效应管放大参数测试⑴参照单级放大器参数测试方法,选择合适的输入信号,自拟实验步骤测量放大倍数。
⑵参照输入阻抗测试方法,选择合适的串接电阻R,自拟实验步骤测量输入阻抗。
⑶参照输出阻抗测试方法,选择合适的负载RL,自拟实验步骤测量输出阻抗。
输入信号:频率f=2kHz的正弦信号,V P-P=300mV 仿真测试电路:仿真计算过程:R i=V02V01−V02R=772.4361542−772.436×620kΩ≈622.31kΩR o=(V o∞V OL −1)R L=(2.5571.542−1)×10kΩ≈6.582kΩA u=V OLV i =1542212.123≈7.269实验计算过程:R i=V02V01−V02R=336661−336×620kΩ≈640.98kΩR o=(V o∞V OL −1)R L=(1.0580.661−1)×10kΩ≈6.006kΩA u=V OLV i =661107.28≈6.161五、实验小结本次实验让我们复习了场效应管放大器的基本原理与转移特性和输出特性等知识,将课本上抽象的理论知识转换为了我们实际的动手能力,加深了我们对于理论知识的理解,还有对于公式的复习。
在经过了这次实验我有了以下几点心得:1、进行实验前,要认真做好仿真,有助于我们对实验内容的理解和实际实验操作的熟练度,较快较好的完成实验。
2、在实验过程中,当测量误差与理论值相差过大时,首先要检查电路是否搭接正确,如若正确,则可能是因为元器件损坏,或者是实验中使用的电器件与仿真所用的差异较大。
3、要注意做好归纳总结,遇到问题尽量靠自己解决。