NDMOSFET放大器仿真实验电路
实验报告4(MOSFET工艺器件仿真)
学生实验报告院别课程名称器件仿真与工艺综合设计实验班级实验三MOSFET工艺器件仿真姓名实验时间学号指导教师成绩批改时间报告内容一、实验目的和任务1.理解半导体器件仿真的原理，掌握Silvaco TCAD 工具器件结构描述流程及特性仿真流程；2.理解器件结构参数和工艺参数变化对主要电学特性的影响。
二、实验原理1. MOSEET基本工作原理（以增强型NMOSFET为例）：以N沟道MOSEET为例，如图1所示，是MOSFET基木结构图。
在P型半导体衬底上制作两个N+区，其中一个作为源区，另一个作为漏区。
源、漏区之间存在着沟道区，该横向距离就是沟道长度。
在沟道区的表面上作为介质的绝缘栅是由热氧化匸艺生长的二氧化硅层。
在源区、漏区和绝缘栅上的电极是由一层铝淀积，用于引出电极,引出的三个电极分别为源极S、漏极D和栅极G。
并且从MOSEET衬底上引出一个电极B极。
加在四个电极上的电压分别为源极电压Vs、漏极电压V D、栅极电压V G和衬底偏压V B。
图1 MOSFET结构示意图MOSFET在工作时的状态如图2所示。
Vs V D和V B的极性和大小应确保源区与衬底之间的PN结及漏区与衬底之间的PN结处与反偏位置。
可以把源极与衬底连接在一起，并且接地,即Vs=0,电位参考点为源极，则V G、V D可以分别写为（栅源电压）V GS、（漏源电压）V DS。
从MOSFET的漏极流入的电流称为漏极电流ID。
（1）在N沟道MOSFET中，当栅极电压为零时，N+源区和N+漏区被两个背靠背的二极管所隔离。
这时如果在漏极与源极之间加上电压V DS,只会产生PN 结反向电流且电流极其微弱，其余电流均为零。
（2）当栅极电压V GS不为零时，栅极下面会产生一个指向半导体体内的电场。
（3）当V GS增大到等于阈值电压V T的值时，在半导体内的电场作用下，栅极下的P型半导体表面开始发生强反型，因此形成连通N+源区和N+漏区的N型沟道，如图2所示。
MOS放大电路设计仿真与实现实验报告
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。
MOSFET放大器设计仿真实验
使用2N7002完成电路设计已知参数：212.45,100/,0.000267TN n V V K mA V LAMBDA V-===，设计电路使Q 点的值2DQ I mA ≈，且Q 点位于饱和区中心，具有较大的对称输出电压摆幅。
如果较多未知数未确定，可以考虑将Vo 静态工作点设计于1V 。
4.1预习部分：根据电路要求，初步设计出电路，写出设计过程：R1 = 102.55 k Ω R2= 17.45 k Ω RE= 450 k Ω RD= 5.5k Ω V o= 1V验证仿真值和设计值是否一致？如果差别比较大，分析原因。
4.3 瞬态分析放大电路的增益Av=22.8741Mv/2Mv=11.444.4 使用交流仿真确定放大器的最大增益及通频带，需要抓出交流仿真时通频带的波形图①通频带波形图4.5 最大不失真对称摆幅仿真波形图输入信号峰峰值4.6 最坏情况分析，静态工作点可能的最大值和最小值，以及出现这种情况的条件输出的静态工作点标称值1.03841，最坏情况中为80.93199（最低方向），这样的情况发生在R1=101525Ω，R2=17624.5Ω，R3=445.5ΩRD=5555Ω输出的静态工作点标称值 1.03841，最坏情况中为 1.87746（最高方向），这样的情况发生在R1=103576Ω，R2=17275.5Ω，R3=454.5ΩRD=5445Ω4.7 ①Monte Carlo分析，静态工作点的分布情况，假如电路的静态工作点要求是-4V到4V，设计的电路的成品率为多少？(数据可以后面处理)成品率100%②Monte Carlo分析电路的交流小信号增益微电子器件与电路实验数据记录11分析结果显示，电路的最大增益的平均值为11.4423，标称值为11.4373。
单管放大电路仿真实验报告
单管放大电路仿真实验报告实验目的：通过搭建单管放大电路并进行仿真实验，掌握单管放大电路的基本原理、电路参数与特性，以及使用仿真软件进行电路设计和分析的能力。
实验器材：电脑、仿真软件（如Multisim、Proteus等）、电源、电阻、电容、二极管、NPN型晶体管、示波器等。
实验原理：共发射极放大模式是指输入信号与晶体管的发射极之间相连，通过控制基极电压来控制管中的电流，从而实现放大作用。
在这种模式下，晶体管的电压放大倍数为低阻输入电阻和高阻输出电阻之商。
共集极放大模式是指输入信号与晶体管的集电极之间相连，通过控制基极电流来控制输出信号的幅度。
晶体管在该模式下的输入电阻很高，输出电阻很低，所以适合用于电压放大和阻抗匹配。
实验步骤：1.搭建共发射极放大模式的单管放大电路。
按照晶体管型号的参数表和电路要求，选择合适的电阻值、电容值和电源电压，并按照电路图进行连线。
2.通过仿真软件验证电路是否正确。
打开仿真软件，选择合适的元件连接到电路中，并设置电路参数。
然后运行仿真，观察输出波形和电流电压等参数。
3.测量并记录电路中各元件的电流、电压值。
使用示波器测量输入信号波形和输出信号波形，记录各点的幅度值。
4.通过仿真结果和实测数据，计算电路的增益、输入电阻、输出电阻、功率增益等参数。
并与理论值进行比较，分析误差原因。
5.调整电路参数，观察电路各项指标的变化，并进行比较分析。
实验结果：根据实验步骤进行操作后，我们得到了如下实验结果：1.得到了理论计算出的电路增益、输入电阻、输出电阻、功率增益等参数，并与仿真结果进行比较。
2.经过调整电路参数的实验，观察到电路中各项指标的变化，并进行了比较分析。
3.实测数据与仿真结果基本吻合，分析了误差产生的原因。
结论：通过单管放大电路的仿真实验，我们掌握了单管放大电路的基本原理、电路参数与特性，以及使用仿真软件进行电路设计和分析的能力。
我们发现，实验结果与理论计算值基本吻合，说明了我们所搭建的电路正确。
场效应管放大电路
场效应管放大电路
一、实验要求
(1)建立场效应管放大电路。
(2)分析场效应管放大电路的性能
二、实验内容
(1)建立结型场效应管共源放大电路。
结型场效应管取理想模式。
用信号发生器产生频率为lkHz、幅值为10mV的正弦信号。
(2)打开仿真开关，用示波器观察场效应管放大电路的输入波形和输出波形。
测量输出波形的幅值，计算电压放大倍数。
(3)建立如图3-3所示的场效应管放大电路的直流通路。
打开仿真开关，利用电压表和电流表测量电路静态参数。
三、实验电路原理图
结型场效应管共源放大电路
场效应管放大电路的直流通路
四、实验结果及分析
1、函数信号发生器
输入信号输出信号波形：
分析：
共源放大电路的电压放大倍数为10。
输出波形的幅值为100mv。
2、场效应管放大电路的直流通路大电路的直流通路
分析：
根据实验数据可得，场效应管的漏源电压为15.076V，栅源电压为0.411V，漏极电流为0。
.05mA。
电压表和电流表测到的栅源电压，漏源电压，漏极电流。
五、实验结论
与双极型晶体管放大电路的共发射极、共集电极和共基极电路相对应，场效应管放大电路也有三种基本组态：共源电路、共漏电路、共栅电路。
其电路结构与分析方法与双极型晶体管放大电路类似。
3-场效应管电路仿真
实验三 场效应管电路仿真实验1、结型场效应管构成的共源放大电路如仿真题图3-1所示，输入信号为t v i 10002sin 10π= mV 。
（1） 仿真静态工作点。
（2） 仿真输入电压、漏极电流及负载上的输出电压波形。
（3） 仿真电路的输入电阻、输出电阻、中频增益及频带宽度。
图3-12、结型场效应管组成的分压式偏置电路如图3-2所示，设JFET 模型参数为： .model J2N4393 NJF(Beta=0.2m Betatce=-.5 Rd=1 Rs=1 Lambda=6m Vto=-1.422 + Vtotc=-2.5m Is=205.2f Isr=1.988p N=1 Nr=2 Xti=3 Alpha=20.98u + Vk=123.7 Cgd=4.57p M=.4069 Pb=1 Fc=.5 Cgs=4.06p Kf=123E-18 + Af=1) * National pid=51 case=TO18 * 88-07-13 bam BVmin=40用PSpice 对电路进行交流分析，求出中频区的电压增益。
图3-23、结型场效应管组成的放大电路如图3-3所示，设JFET 的型号取J2N4393，已知输入信号t v i ωsin 10=mV ，试利用PSpice 的瞬态分析求出放大电路中频段的输入电阻和输出电阻。
图3-34、共漏极场效应管放大电路如图3-4所示，JFET 的型号为2N4393，模型参数按默认值。
已知输入信号t v i ωsin =（mV ）， (1) 用PSpice 仿真绘制输出电压o v 的波形(2) 利用PSpice 的交流分析，求出放大电路的中频电压增益。
图3-45、两极放大电路如图3-5所示，场效应管型号为J2N4393，三极管用Q2N2907A 。
当外接负载4=L R k Ω时，试用PSpice 仿真电路的电压增益v A 。
图3-5。
mosfet的实验报告
mosfet的实验报告MOSFET的实验报告引言：MOSFET (金属氧化物半导体场效应晶体管) 是一种重要的电子器件，具有广泛的应用领域。
本篇实验报告将介绍MOSFET的基本原理、实验装置、实验步骤、实验结果以及对实验结果的分析和讨论。
一、MOSFET的基本原理MOSFET是一种三端器件，由金属氧化物半导体结构组成。
它的主要特点是在输入电压较低的情况下，能够控制较大的输出电流。
MOSFET有两种类型：N沟道型和P沟道型，根据实验要求，我们选择了N沟道型MOSFET。
二、实验装置本次实验所需的装置包括：MOSFET芯片、直流电源、电阻、示波器、万用表、电容、电感等。
三、实验步骤1. 将MOSFET芯片正确连接到实验电路中，并确保连接正确无误。
2. 将直流电源连接到电路中，设置合适的电压和电流值。
3. 使用示波器测量输入和输出信号的波形，并记录下来。
4. 使用万用表测量电路中的电流和电压值，并记录下来。
5. 对实验进行多次重复，确保实验结果的准确性。
四、实验结果在实验过程中，我们观察到了以下结果：1. 输入电压的变化对输出电流和电压有明显的影响。
2. MOSFET的工作在某一特定电压范围内更为稳定。
3. 输出电流和电压随着输入电压的增加而增加，但增长速度逐渐减缓。
五、实验结果分析和讨论根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. MOSFET在特定电压范围内具有较好的线性特性，适合用作放大器。
2. MOSFET的输出电流和电压与输入电压之间存在一定的关系，可以通过合适的电路设计实现不同的功能。
3. MOSFET的工作在某一特定电压范围内更为稳定，超出该范围可能导致器件损坏。
六、实验的应用前景MOSFET作为一种重要的电子器件，在现代电子技术中具有广泛的应用前景。
它可以用于放大电路、开关电路、模拟电路等领域。
随着科技的不断进步，MOSFET的性能也在不断提高，未来它将在更多领域发挥重要作用。
结论：通过本次实验，我们对MOSFET的基本原理和特性有了更深入的了解。
MOS放大电路设计、仿真与实现实验报告
1uF,4.7uF,37uF
各1只
三.预习要求
1.设计 MOS 单管的电阻，电容值，满足放大指标 2.使用 Pspice 仿真软件对所设计的放大电路进行仿真。 3.在面包板上搭建电路，准备测试放大电路的性能指标
四.实验原理及参考电路
本实验采用 2N7000 MOS 管以及阻容耦合实现对交流小信号的方法。
下限截止频率计算公式如下：
则������ =
× . ×(
= 2.2������������
. )×
9.64������������/������
������ =
= 32.6������������
2 × 3.14 × 47������������
1
������ =
= 14.9������������
（3）经计算并仿真后，最终确定 Rg1 = 240kΩ,Rg2 = 100kΩ Rs = 1kΩ C1 = 1uF, C2 = 4.7uF, Cs = 47uF
此时各项指标均达到要求。
2.Pspice 电路仿真，验证设计的性能
（1）电路图以及静态工作点
静态工作点: ������ ������ ������
输出电阻在中频区几乎保持 3kΩ不变；在高频区，随频率升高，输入电阻逐渐减小。
(7) 非线性失真观察 a）将 Rp 调整为最大值 470k 欧姆，静态分析结果如下：
瞬态分析结果如下：
由图可知输出的正半周出现明显的饱和失真
2) 将 Rp 调整为最小值 0.01 欧姆，静态分析结果如下：
瞬态分析结果如下：
4. 交流信号放大性能指标测试
（1）电压增益 Av： 实验测量时，输入不失真的频率为 1kHz 的正弦波，用示波器测量输出电压 Vopp 与输
MOS管相关仿真实验报告
MOS管相关仿真实验报告
一．MOS管共源放大电路仿真（基本要求）
电路如右图所示，
注意：1）设置静态工作点时，调整电位器Rp，使Vd为5~6V.
2）仿真时输出端必须接负载，否则会报错（可以将阻值设为很大的值来仿真开路情况）
放大电路仿真验证设计与仿真要求
(1)电路图
(2)静态工作点:ID、VGs、Vs
得ID=1.34862mA，VGs=2.16362V，Vs=1.41740V
(3)输入、输出电压波形,并计算电压增益A
即得电压增益为Av=45.4773
(4)幅频响应曲线:db((vo)(vs:+),测中频增益、上限频率fH和下限频率fL
如图，由图可知，测得中频增益为45.5854，上限频率fH=797.844kHz，下限频率fL=33.4688Hz (5)相频响应曲线:Vp(Vo)-p(vs:+)或p(V(vo)/Vvs:+))
(6)输入电阻的频率响应:Ri—V(v(i))/I(Vs)
(7)输出电阻的频率响应:Ro—V(V(o))/I(Vs)
(8)非线性失真现象
1)将Rp调整为最大值,做静态分析和瞬态分析,记录静态工作点和波形。
静态分析如下
瞬态分析如下
2)将Rp调整为最小值(不能为0,0是非法值),再做静态分析和瞬态分析,记录静态工作点和波形。
(如果发现没有失真,可以增大输入信号幅值。
)
静态分析如下
瞬态分析如下
由于此时失真不明显，故将输入振幅调至9V得到波形如下
得到明显失真图像。
选做部分
二．MOS管特性曲线仿真任务一：MOSFET输出特性曲线仿真
任务二：MOSFET转移特性曲线仿真。
利用MOSFET实现D类功放仿真实验报告1
D类音频功率放大器的设计报告指导老师：王全州报告人：赵金龙制作者：赵金龙程进功时间：2010年8月25日1、引言在现代音响普及中，人们因生活层次、文化习俗、音乐修养、欣赏口味的不同，对相同电气指标的音响设备得出不同的评价。
所以，就高效率音频功率放大器而言，应当达到电气指标与实际听音指标的平衡统一。
音频放大器已有快一个世纪的历史了，从最早的电子管放大器的第一个应用就是音频放大器，然而直至现在为止，他还在不断地更新、发展、前进。
主要因为人类的听觉是各种感觉中的相当重要的一种，也是最基本的一种。
为了满足它的需要，有关的音频放大器就要不断地加以改进。
根据其工作状态可分为5类。
即A（甲）类、AB（甲乙）类、B（乙）类、C（丙）类和D（丁）类。
一般的小信号放大都是甲类功放, 即A类, 放大器件需要偏置, 放大输出的幅度不能超出偏置范围, 所以, 能量转换效率很低, 理论效率最高才。
乙类放大, 也称B类放大不需要偏置, 靠信号本身来导通放大管, 理想效率高达。
但因为这样的放大, 小信号时失真严重, 实际电路都要略加一点偏置, 形成甲乙类功放, 这么一来效率也就随之下降。
虽然高频发射电路中还有一种丙类放大, 即C类放大, 效率可以更高, 但电路复杂、音质更差, 音频放大中一般都不采用。
这几种模拟放大电路的共同特点是晶体管都工作在线性放大区域中, 它按照输入音频信号的大小控制输出的大小, 就像串在电源与输出间的一只可变电阻, 控制输出, 但同时自身也在消耗电能。
数字功放的功放管工作在开关状态, 理论状态晶体管导通时内阻为零, 两端没有电压, 当然没有功率消耗而截止时,内阻无穷大, 电流又为零, 也不消耗功率。
所以作为控制元件的晶体管本身不消耗功率, 电源的利用效率就特别高。
在音频功放领域中，C类功放是用于发射电路中，不能直接采用模拟信号输入，其余4种均可直接采用模拟音频信号输入，放大后将此信号用以推动扬声器发声。
场效应管放大电路仿真实验报告
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。
实验2 场效应管放大电路设计
3.2 场效应管放大电路设计3.2.1、实验目的1．掌握场效应管的特性和参数的测试方法。
2．掌握场效应管放大器性能的调测方法。
3.2.2、实验原理与设计方法1.场效应管的分类场效应管（FET）是一种电压控制电流器件。
其特点是输入电阻高，噪声系数低，受温度和辐射影响小。
因而特别使用于高灵敏度、低噪声电路中。
场效应管的种类很多，按结构可分为两大类：结型场效应管（JFET）和绝缘栅型场效应管（IGFET）.结型场效应管又分为N沟道和P沟道两种。
绝缘栅场效应管主要指金属一氧化物—半导体（MOS）场效应管。
MOS管又分为“耗尽型”和“增强型”两种，而每一种又分为N沟道和P沟道。
结型场效应管是利用导电沟道之间耗尽区的宽窄来控制电流的，输入电阻（105---1015）之间；绝缘栅型是利感应电荷的多少来控制导点沟道的宽窄从而控制电流的大小其输入阻抗很高(其栅极与其他电极互相绝缘)，以及它在硅片上的集成度高，因此在大规模集成电路中占有极其重要的地位。
2.场效应管的特性下面以N沟道增强型MOS场效应管为例进行说明场效应管的特性. 图3.2.1为N沟道增强型MOS场效应管的输出特性曲线。
输出特性曲线分为三个区：可变电阻区、恒流区和击穿区。
(1)可变电阻区当UGs>Ut时，沟道形成；在UDS= 0时，沟道内横向电场等于零，所以I D=0；当U DSd大于~0时，沟道内的击穿区图 3.2.1 N 沟道增强型 MOS 场效应管电子在横向电场作用下，产生漏极电流ID。
但当UDS较小时，由于UDS的变化对沟道大小影响不大，沟道电阻基本为一常数，ID基本随UGS作线性变化。
当UGs恒定时，沟道导通电阻近似为一常数，从此意义上说，该区域为恒定电阻区，当Ucs变化时，沟道导通电阻的值将随UGS变化而变化，因此该区域又可称为可变电阻区。
利用这一特点，可用场效应管作为可变电阻器。
(2)恒流区当UGs 恒定，在未饱和时，增加UDs ，使漏极电流ID 增加，当加大到使靠近漏极端的栅漏电压等于开启电压，，漏极电流达到最大值，漏极端的导电沟道将开始消失(称为预夹断)，此时场效应管刚好饱和；若继续增加UDS ，即UDs>UT ，会使漏极端导电沟道被夹断而出现耗尽层，并随着UDS 的增加，夹断点向源极移动。
MOSFET驱动电路的设计与仿真
MOSFET驱动电路的设计与仿真摘要：MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）作为一种常见的功率开关元件，广泛应用于电路的开关和驱动控制中。
本文将介绍MOSFET驱动电路的设计与仿真过程，包括驱动电路的选型、电路的设计和电路的性能分析等。
一、驱动电路的选型在选择驱动电路时，需要考虑以下几个因素：1. 驱动电路的电压要能满足MOSFET的驱动要求。
通常，MOSFET的门极电压（Vgs）需要在规定的范围内才能正常工作。
2.驱动电路的电流要能满足MOSFET的驱动要求。
MOSFET的门极电流（Ig）需要足够大才能迅速充放电。
3.驱动电路的速度要能满足应用场景的需求。
驱动电路的响应速度需要足够快以确保MOSFET的正常开关操作。
4.驱动电路的成本要能够接受。
驱动电路的成本包括电路的制作、元件的购买等。
二、电路的设计根据选型的结果，可以开始设计驱动电路。
以下是驱动电路设计的几个关键步骤：1.选择适合的驱动电源。
电源的选择需要根据电路的工作电压和电流要求来确定。
一般来说，可以选择开关电源或者稳压电源。
2.选择合适的驱动电路拓扑结构。
驱动电路常见的拓扑结构包括共射极、共集极和共基极。
选择适合的拓扑结构需要考虑MOSFET的特性，如集电极功率损耗、输出电压的放大倍数等。
3.选择合适的驱动电路元件。
驱动电路元件包括电阻、电容和三极管等。
选取合适的元件需要考虑电压和电流的要求、响应速度和成本等因素。
4.进行电路的原理图设计。
根据选取的驱动电源、拓扑结构和元件，绘制驱动电路的原理图。
5.进行电路的PCB布局设计。
根据原理图，将电路元件进行布局，保证电路的稳定性和可靠性。
三、电路的仿真在完成电路设计后，可以利用电路仿真软件进行电路的性能分析和验证。
通过仿真可以评估电路的各种性能参数，如频率响应、电压和电流波形、功率损耗等。
在进行仿真前，需要建立电路的仿真模型。
根据电路的原理图和元件参数，建立仿真模型。
利用仿真软件进行电路性能分析。
场效应管放大器实验报告
场效应管放大器实验报告实验目的：1.熟悉场效应管的特性；2.掌握场效应管放大电路的实验测量方法；3.了解场效应管放大电路的放大特性和输出特性。
一、实验原理场效应管（MOSFET）是一种三端器件，由栅极、漏极和源极组成。
本实验中使用的场效应管为N沟道MOSFET，其增强型导通态，栅极电压（V_gs）正，使得源极-漏极电流（I_ds）增大。
场效应管放大器是将输入信号通过场效应管放大后，得到更大的输出信号。
输入信号通过耦合电容从输入端传入场效应管的栅极，输出信号经耦合电容从场效应管的漏极输出。
当输入信号变化时，场效应管的栅极电压会相应改变，从而控制漏极电流的变化，从而实现了信号的放大。
二、实验器材信号发生器、场效应管、电阻、电容、万用表、示波器等。
三、实验步骤1.搭建场效应管放大电路，连接如下图所示，其中RD为漏极负载电阻，VG、VS、VD分别为栅极、源极和漏极电压。
将示波器的探头用示波器的X/Y模式引出，连接到电路的输入和输出端口，方便观测输入和输出信号。
2.根据实验电路的参数和实际需要的放大倍数确定漏极负载电阻RD的大小。
设置发生器的频率和幅度（如1kHz的正弦波信号）。
3.打开电源，调节电位器，使场效应管的漏极电流为预期值。
4.调节信号发生器的频率和幅度，获得所需放大倍数的输出信号。
5.用万用表测量电路各节点的电压值，观察漏极电流变化对应的栅极电压。
6.记录数据，并根据测量数据绘制输入输出特性曲线和增益特性曲线。
四、实验结果及数据处理根据实验步骤记录实验数据，并将实验数据整理成表格。
根据测量数据绘制输入输出特性曲线和增益特性曲线，分析实验结果。
五、实验总结通过本次实验，我们熟悉了场效应管的特性，掌握了场效应管放大电路的实验测量方法。
实验过程中我们了解到了场效应管放大器的放大特性和输出特性，通过输入输出特性曲线和增益特性曲线的绘制和分析，我们进一步加深了对场效应管放大器的理解。
同时，我们还学会了使用信号发生器、示波器和万用表等仪器进行实验测量，锻炼了实验操作技能。
场效应管放大器实验报告
场效应管放大器实验报告实验报告：场效应管放大器一、实验目的1.了解场效应管的原理和特性。
2.学习场效应管的半导体制作工艺。
3.掌握场效应管放大电路的设计和调试方法。
二、实验原理1.场效应管的原理场效应管（Field Effect Transistor，FET）是一种电子管，利用金属-半导体界面的电势差作为控制电路的调节电量，从而实现信号放大、开关等功能。
根据控制电压的不同种类和作用方式，场效应管可以分为三种：JFET（结型场效应管）、MOSFET（金属氧化物半导体场效应管）和IGFET（绝缘栅场效应管）。
其中，JFET的控制电压是负电压，而MOSFET和IGFET的控制电压是正电压。
2.场效应管的特性（1）输入电阻大：场效应管的输入电阻比双极晶体管大几十倍，适用于输入信号电阻较高的场合。
（2）无电流干扰：场效应管有高阻输入，输入电阻大，输入电流小，不容易受其他电路的电流稳压管的电流影响，所以不会产生电流干扰。
（3）低噪声：场效应管有高输入电阻，且内部噪声小，在低频放大器中可得到较低的噪声。
（4）失真小：场效应管可以使失真因子保持在1以下。
（5）增益高：场效应管的内部电流放大系数较大，故增益高，一般比双极晶体管高好几倍。
（6）无相位变化：场效应管的内部反馈电容小，无相位变化。
三、实验仪器和设备1.场效应管试验箱2.双踪示波器3.信号源4.直流电源5.万用表四、实验步骤1.按照实验原理连接电路，调节直流电源，使其为2V，同时调节信号源，使其输出为频率为1kHz，幅度为0.1V的正弦波。
2.将示波器连接到场效应管的输入端和输出端，观察输入信号和输出信号的波形以及幅值。
3.调整场效应管电路中的电阻网络，达到预定的放大倍数和通频带范围。
4.对场效应管的静态特性进行测量，包括Idss（漏源极饱和电流）、VP（截止电压）、VGS（栅源电压）等指标的测量。
五、实验结果1.测量得到的Idss值为2.5mA。
2.测量得到的VP值为5V。
实验一-场效应管放大器设计与仿真
南昌大学实验报告学生姓名：刘阳学号: 6110116158 专业班级：电子165 实验类型：□验证□综合■设计□创新实验日期：12.22实验成绩：实验九场效应管放大器设计与仿真一、实验目的1、掌握场效应管放大器的设计方法2、熟悉场效应管放大器的调试功能4、掌握虚拟仪器库中关于测试模拟电路仪器的使用方法，如示波器，信号发生器等虚拟仪器的使用二、实验原理如图9-1所示，构成分压式场效应管共源放大电路，采用的N沟道耗尽型MOS 管，调节好静态工作点，测量输出电压，计算电压放大倍数Au以及输入输出电阻Ri、Ro。
图9-1 分压式场效应管共源放大电路测量电压放大倍数AuAu=d m R g )off (/2GS DQ DO m U I I g =测量输入电阻264//R R R R i +=测量输出电阻d o R R =三、实验器材Multisim 虚拟仪器中的函数发生器、N 沟道耗尽型MOS 管、示波器、电阻、电容。
四、实验内容1、按照图9-1连接电路。
2、将输入端短路，调节R6使Ug=6V 。
3、输入Ui=2mV （幅值），测量输出电压Uo4、断开RL ，测量输出电压U L ，计算输出电阻Ro 和电压放大倍数Au 。
5、在信号源和输入端之间串联一个电阻R7=10K Ω，调节Us 使Ui=2mV （幅值），求输入电阻Ri 。
五、实验仿真结果5.194/78,10==Ω=u L A K R25.294/117,==∞=u L A RΩ=-=M R U U U R is i i 47（Ui ≈Us ，Ri →∞） Ω=-=K R U U Ro L o L 5)1(六、误差分析理论值：mS U I I g GS DQ DO m 6165.1/72.0172/2)off (-=-∙==20)//(g Au -==L d m R R 30g Au -==d m RΩ=+=M 5//264R R R R i （Ri →∞）Ω==K 5d o R R 误差均极小，大部分都是读数误差（示波器示数存在微小变化）八、实验心得通过本实验的学习，让我对于场效应管放大电路有了更加清晰的认识，印证了理论课上的知识点，也帮助自己理解那些非常抽象的理论知识。
实训四-场效应管放大器
实训四场效应管放大器一、实训目的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、实训电路图4-1 结型场效应管共源级放大器三、实训设备与器件序号名称型号与规格数量备注1直流稳压电源＋12V 1路实训台2函数信号发生器1个实训台3频率计1个实训台4双踪示波器1台自备5万用表1只自备6交流毫伏表1只自备7直流电压表1只实训台8结型场效应管3DJ6F 1个DDZ-21 9 CBB电容0.1uF 1个DDZ-21 10电解电容10uF、47uF 各1个DDZ-21 11电位器100k 1个DDZ-1212电阻2.7k、4.3k、10k、16k、1M各1个四、实训内容与步骤1.静态工作点的测量和调整按实训线路4-1利用实训导线连接实训电路。
将实训台上＋12V直流稳压电源和地连接到实训电路中，打开电源开关。
令u i＝0，用直流电压表测量U G、U S和U D。
检查静态工作点是否在特性曲线放大区的中间部分。
如合适则把结果记入表4-1。
若不合适，则适当调整R g2和R S，调好后，再测量U G、U S和U D记入表4-1。
表4-1测量值计算值U G （V）U S（V）U D（V）U DS（V）U GS（V）I D（mA）U DS（V）U GS（V）I D（mA）2.电压放大倍数A V测量在放大器的输入端加入f＝1kHz的正弦信号U i（≈50～100mV），并用示波器监视输出电压u o的波形。
在输出电压u o没有失真的条件下，用交流毫伏表分别测量R L＝∞和R L＝10k 时的输出电压U o（注意：保持U i幅值不变），记入表4-2。
表4-2测量值计算值u i和u o波形U i（V）U o（V）A V A VR L＝∞R L＝10k用示波器同时观察u i和u o的波形，描绘出来并分析它们的相位关系。
五、实训总结1.整理实训数据，将测得的A V和理论计算值进行比较。
2.把场效应管放大器与晶体管放大器进行比较，总结场效应管放大器的特点。
晶体管放大器的仿真实验步骤
将R1修改为Rb
• 将鼠标对准R1，双击鼠标左键，出 现“Display Properties”窗口
• 在“Value”栏填入“Rb”
• 单击“OK”
将R1值由1k修改为560k
• 将鼠标对准R1值1k，双击鼠标左键， 出现“Display Properties”窗口
• 在“Value”栏填入“560k”
• 自动进入原理图编辑器界面
• 删除原理图编辑区左边的多 余符号，方法是：
• 用鼠标对准欲删区域左上角， 按下鼠标左键不放。将鼠标 移至欲删区域右下角，防开 鼠标左键
• 按键盘Del键
放置晶体管符号
• 执行P1ace/Part命令 • 在 “Libraries”列
表框中选择 “BIPOLAR” • 在 “Part”列表框 中选择“ Q2N2222” • 单击“OK”
•
17、利人为利已的根基，市场营销上老是为自己着想，而不顾及到他人，他人也不会顾及你。上午12时8分52秒上午12时8分00:08:5221.9.10
3、电路原理图编辑
• 在项目管理器中，依次双击 “Design Resources”、 “Amplifier.dsn”、“Schematic1”、 “Page1”
• 删除电压仪探头、信号源VSIN • 执行Place/Part命令，放置信号源VAC
• 在 “Libraries”列 表中选择SOURCE
• 在 “PART” 列表 中选择VAC
• 单击“OK”
• 将V1修改为Vi、20mVac、0Vdc
2、建立电路网表
• 执行PSpice/Create Netlist命令
•
15、我就像一个厨师，喜欢品尝食物。如果不好吃，我就不要它。2021年9月上午12时8分21.9.1000:08September 10, 2021
三极管放大电路仿真与制作实训报告
三极管放大电路仿真与制作
一、实验目的
1、熟悉Multisim9软件的使用方法
2、掌握放大器静态工作点的仿真方法及其对放大器性能的影响
3、学习放大器静态工作点、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的仿真方法，了解共
射机电路特性。
二、虚拟实验仪器及器材
双踪示波器信号发生器交流毫伏表数字万用表
三、实验步骤
1、启动Multisim，在工作区搭建电路如下图所示（把自己搭建的电路截图放在下面）
2
2.2V。
simulate/analyses/DC Operating Point…
注意：$1就是电路图中三极管基极上的1，$3，$6分别是发射极和集电极上的3
和6
Simulate,如下图所示
Rp的值，等于滑动变阻器的最大阻值乘上百分比。
3
Oscillosope）,放置如下图所示，并且连接电路。
2、右击VI，出现
栏中
运行按钮，便进行数据的仿真。
4 、双击图标，得如下波形：
5、记录波形，并说出他们的相位有何不同。
6、
四、实验结束
1、将用完的仪器归位
2、打扫实验室
三极管放大电路仿真与制作
实
训
报
告
班级：13级汽车电子班姓名：王江飞
学号：20131512
日期：。
3 简单差动放大器的仿真实验
回到Simulation窗口，点击Setup→Stimuli，将VIN1，VIN2的AC magnitude都设为1。
点击 开始仿真，得到如下波形图：
从图4.17我们可以看到，即使电路是完全对称的，输出信号也会因为输入共模变化而变差，这个缺点在全差动电路中不存在。为了合理地比较各种差动电路，必须用所需要的差动增益与不希望的共模增益的比值来衡量对共模扰动的抑制能力。定义“共模抑制比”（CMRR）如下：
4.2 AC
点击Setup→Stimuli，将VIN1的AC magnitude为0.5，将VIN2的AC magnitudee设置为-0.5（别忘了点Change保存修改！）。
设置交流分析参数，频率范围从10到200M，点ok保存
点击 观察输出波形：
依次点击波形显视窗的Tools→Calculator，弹出如图4.16所示窗口，在Caculator窗口的函数列表窗里选择PhaseMargin，然后点击 就可以得到相位裕度。
CMRR= （1.3）
本实验中，低频时ACM大约为0.035，ADM大约为185，因此CMRR大约为75dB。
4.4
回到电路图编辑窗口,将V0的AC Magnitude设为1，点击ok退出。
之后点击 保存电路图。
回到Simulation窗口，点击Setup→Stimuli，将VIN1，VIN2的AC magnitude设为0。
M0，M1，M2：于Model name栏输入n18，于Width栏输入4u，于Lenth栏输入700n，最后点击ok。
M3，M4：于Model name栏输入p18，于Width栏输入10u，于Lenth栏输入3u，最后点击ok。
直流电压源V0，V1的值分别设为1.8，0.6。设置完毕后点击工具栏上的 进行保存。