场效应管放大器试验报告

1、实验六场效应管放大器一、实验目的1、 了解结型场效应管的性能和特点2、 进一步熟悉放大器动态参数的测试方法二、实验仪器1、 双踪示波器2、 万用表3、 信号发生器三、实验原理实验电路如下图所示：UCC图 6-1场效应管是一种电压控制型器件。按结构可分为结型和绝缘栅型两种类型。由丁场效应管栅源之间处丁绝缘或反向偏置， 所以输入电阻很高(一般可达上白 兆欧)乂由丁场效应管是一种多数载流子控制器件，因此热稳定性好，抗辐射能力强，噪声系数小。加之制造工艺较简单，便丁大规模集成，因此得到越来越广 泛的应用。1、结型场效应管的特性和参数场效应管的特性主要有输出特性和转移特性。图 6- 2所示为 N沟道结I

2、DIIIIA)J1图 6 2 3DJ6F的输出特性和转移特性曲线型场效应管 3DJ6F的输出特性和转移特性曲线。其直流参数主要有饱和漏极电流IDSS,夹断电压 UP等；交流参数主要有低频跨导g“ GSUDS=常数表 6- 1列出了 3DJ6F的典型参数值及测试条件。表 6- 1参数名称饱和漏极电流1DSS(mA夹断电压UP (V)跨 导gm (H A/V)测试条件UDS=10VUGS=0VUD尸 10V1DS=50 p AUDb 10V1DS=3mAf = 1KHz参数值1 3.5 1002、场效应管放大器性能分析图 6-1为结型场效应管组成的共源级放大电路。其静态工作点UGS= UG-US=

3、c 品-UDD-IDRS吊1Rg2ID=IDS41毕2UP中频电压放大倍数A/= gmR/ = gmR） / R输入电阻R =RS+ RI/R2输出电阻 R疔RD式中跨导 gm可由特性曲线用作图法求得，或用公式21DSSUGSAPE计算。但要注意，计算时US要用静态工作点处之数值。3、输入电阻的测量方法场效应管放大器的静态工作点、电压放大倍数和输出电阻的测量方法，与实 验二中晶体管放大器的测量方法相同。 其输入电阻的测量，从原理上讲，也可采 用实验二中所述方法，但由丁场效应管的R比较大，如直接测输入电压US和U,则限丁测量仪器的输入电阻有限，必然会带来较大的误差。因此为了减小误差， 常利用被测

4、放大器的隔离作用，通过测量输出电压UO来计算输入电阻。测量电路如图 3- 3所示。图 33 输入电阻测量电路在放大器的输入端申入电阻 R,把开关 K 掷向位置 1 （即使R=0）,测量放 大器的输出电压U0I=A/US;保持 US不变，再把 K 掷向 2 （即接入 R）,测量放大器 的输出电压 U02。由丁两次测量中 A/和 Us保持不变，故表 6- 3式中 R和 R不要相差太大，本实验可取 R= 100200成。四、实验内容1、静态工作点的测量和调整1） 关闭系统电源，按图 61连接电路。2） 调节信号源使其输出频率为 1KH;峰峰值为 200mv的正弦信号 Ui,并 用示波器同时检测 Uo

5、和 Ui的波形，如波形正常放大未失真，则断开信 号源，测量 Ui Us和 Ud,把结果记入表 6-2。3） 若不合适，则适当调整 R2和思，调好后，再测量 氏 US和 UD记入表6 2o表 6-2测量值计算值UG (V)US (V)Ub(V)UbWUGWI D(mAUD s(V)Lks(V)ID(mA0.1610.4703.803.39-0.311.033.33-0.3091.002、电压放大倍数 A/的测量1）关闭系统电源，按图 61连接电路。2）AV的测量在放大器的输入端加入频率为 1KH乙峰峰值为 500mv的正弦信号 U,并用 示波器同时观察输入电压 Ui 输出电压 U0的波形。在输出

6、电压 U0没有失真的条件 下，用交流毫伏表分别测量 R=8和 R= 4.7KQ时的输出电压 lb（注意：保持 Ui幅值不变），记入表 6- 3。RU2 *=方峪由此可以求出R测量值计算值Ui和 Uo波形U (V)UO (V)AARD(KQ)下图所示R=000.1771.428.028.026.15k QR-=4.7K0.1770.6153.473.47用示波器同时观察 Ui和 UO的波形，描绘出来并分析它们的相位关系。2） R的测量（测量方法同实验五）按图 6-1连接实验电路，选择合适大小的输入电压 Uk（约 50100mV,使 输出电压不失真，测出输出电压 Uo1，然后关闭系统电源，在输入端

7、申入 5.1K 电阻（本电阻数量级应为场效应管输入阻抗在同一数量级， 以避免量化误差，此 处 5.1K较小，但无法更改），测出输出电压 Uo2,根据公式R= .U02.R 求出Ri,记入表 6-4。测 量 值计算值101 (V)W (V)R (KQ)0.6150.6121.04MQU01 -U02表 6-4五、实验总结通过这次实验，我们了解结型场效应管的性能和特点，同时进一步悉放大器动态参数的测试方法，收获颇大六、思考题1、场效应管放大器输入回路的电容 G 为什么可以取得小一些(可以取 G=0.11 F) ?答：因为场效应管是高阻抗输入管，所以输入信号要求小的幅度，否则将产生大幅度失真的。为了达到最佳匹配，所以输入耦合电容要选得小2、 在测量场效应管静态工彳电压 UGs时， 能否用直流电压表直接并在 G S两端测量？为什么？答：在测量场效应管静态工作电压 UGS时，不能使用万用表直接并在 G,S两端测量。因为场效应管子的各个极性阻抗非常高、受到感应的影响会很大，万用表的表笔针和人体手指的感应会影响工作点的较大变化3、 为什么测量场效应管输入电阻时要用测量输出电压的方法？答：要测这个放大电路的输入电阻，本来只要测出输入电压Ui和输入电流 Ii,但是输入电流过于微小导致计算偏差很大。为了将这个电