實驗六場效應管放大器

實驗報告實驗名稱：實驗六場效應管放大器系別：電子科學系班號：2班組別：23實驗者姓名:江東華學號：19720132203337實驗日期：2014年11月18日實驗報告完成日期：2014年11月20日8.9實驗目的：學習場效應管管放大電路設計和調試方法；掌握場效應管基本放大電路的設計及調整、測試方法。實驗原理：場效應管的主要特點：場效應管是一種電壓控制器件，由于它的輸入阻抗極高，動態(tài)范圍大，熱穩(wěn)定性好，抗輻射能力強，制造工藝簡單，便于大規(guī)模集成。因此應用較廣泛。場效應管管結構可分為MOS型和結型，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)分為增強型和耗盡型器件，可根據(jù)需要選用。那么，場效應管由于結構的特點，源漏極可以互換，為防止柵極感應電壓擊穿，要求一切測試儀器，都要有良好的接地。場效應管的特性：轉移特性反應了管子工作在飽和區(qū)時柵極電壓對漏極電路的控制作用。當滿足時，對于的冠以曲線為轉移曲線，如圖1。由圖知，當時的漏極電流即為漏極飽和電流，也成為零漏極電流，使時所對應的柵極電壓，成為夾斷電壓。轉移特性可有如下近似公式：轉移特性的斜率為：，它反映了對的控制能力，成為跨導，一般為0.1-5mS（mA/V），輸出特性反映了漏極電壓對漏極電流的控制能力，圖2為N溝道場效應管的典型漏極特性曲線。由圖可見，曲線分為三個區(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)的特點是增加時不變，而變化時隨之變化，管子相當于一個受控恒流源。實際控制曲線，對于確定的值，隨著增加，有很小的增加。對的依賴程度，可用動態(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生柵極偏壓。由于N溝道場效應管工作在負壓，故稱為自給偏置，同時具有穩(wěn)定工作點的作用。該電路主要參數(shù)為：電壓放大倍數(shù)，輸入電阻，輸出電阻。其中場效應管為K30A，，，，，，，。場效應管放大器參數(shù)測試方法：靜態(tài)工作單調試：同基本放大器調試方法。電壓放大倍數(shù)測量：同基本放大器調試方法。放大器頻率特性測量：同基本放大器調試方法。輸入阻抗測量：放大器輸入阻抗，成為動態(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。當電路不串入R時，，輸出電壓測量值為：；當電路串入R時，，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：輸出回路不并接負載時，則輸出測量值為：；輸出回路并接負載時，則輸出測量值為：；則，在上述測量時，應保證輸出波形不失真。實驗儀器：示波器一臺函數(shù)信號發(fā)生器一臺直流穩(wěn)壓源一臺數(shù)字萬用表一臺多功能實驗箱一臺交流毫伏表一臺實驗內容：場效應管參數(shù)測試設計(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。2.場效應管的靜態(tài)工作點的測量：√靜態(tài)工作點(mA)(V)(V)測量值6.062V-0.31mV0.5359mV0.87325.526-0.5359理論實際值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，導致原件實驗中的元器件實際性能與期望性能存在誤差；（2）搭接的實驗電路用到的導線和電容電阻等元器件存在誤差，且測量時電壓值一直不穩(wěn)定，造成較大的測量誤差；（3）所測電壓過小，實驗用的“四位半”數(shù)字表的數(shù)據(jù)存在測量誤差。Multisim仿真：參數(shù)掃描結果：3.場效應管放大器參數(shù)測量：測量放大倍數(shù)（不負載）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（電路圖見第三個實驗放大倍數(shù)的測量）測量電路圖：（R=620kΩ）測量電路圖：(=10kΩ)仿真結果：測量值5.67V2.81V609kΩ3.46V5.67V6.39kΩ仿真值5.755V2.822V644.4kΩ3.480V5.755V6.537kΩ測量結果計算過程：√kΩKω七、心得體會1、進行實驗前，要認真做好仿真，有助于我們對實驗內容的理解和實際實驗操作的熟練度，較快較好的完成實驗。2、在實驗過程中，當測量誤