场效应管放大器实验报告
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。
电子专业技术实验报告—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。
(实验六)结型场效应管放大电路
实验六 结型场效应管放大电路一.实验摘要通过对实验箱上结型场效应管的测试,认识N 沟道JFET 场效应管的电压放大特性和开关特性。
给MOS 管放大电路加输入信号为:正弦波,Vpp=200mV-500mV ,f=2Khz 。
测量输入电阻时,输入端的参考电阻Rs=680K 。
二.实验主要仪器三极管,万用表,示波器,信号源及其他电子元件。
三.实验原理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2PGS DSS D )U U (1I I -= 中频电压放大倍数 A V =-g m R L '=-g m R D // R L 输入电阻 R i =R G +R g1 // R g2 输出电阻 R O ≈R D式中跨导g m 可由特性曲线用作图法求得,或用公式 )U U(1U 2I g PGS P DSS m --= 计算。
但要注意,计算时U GS 要用静态工作点处之数值。
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SD DD g2g1g1S G GS R I U R R R U U U -+=-=用实验二中所述方法,但由于场效应管的R i 比较大,如直接测输入电压U S 和U i ,则限于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,常利用被测放大器的隔离作用,通过测量输出电压U O 来计算输入电阻。
测量电路如图所示。
输入电阻测量电路在放大器的输入端串入电阻R ,把开关K 掷向位置1(即使R =0),测量放大器的输出电压U 01=A V U S ;保持U S 不变,再把K 掷向2(即接入R ),测量放大器的输出电压U 02。
由于两次测量中A V 和U S 保持不变,故V S iii V 02A U R R R U A U +== 由此可以求出 R U U U R 02O102i -=四.实验步骤1.检测实验所用三极管及示波器是否能够正常使用;2.由于电路图已经搭建好,接通信号源,连接示波器;3.调节电路板上的旋钮,使波形先后处于截止,饱和的状态,测量此时的GS V 、DS V 和3R V ;4.调节电路板上的旋钮,使波形处于既不截止又不饱和的状态,测量输入电阻。
场效应管放大电路实验
厦电门子大技学术物实理验与MO机O电C课工程程团学队院
图11-3-1 N沟道结型场效应管转移特性图 11-3-2 N沟道结型场效应管输出特性
实验中,选择合适静态工作点及保证输出电压在不失真的情
况下,用数字万用表测量输入电压有效值Ui和输出电压有效值
Uo,取它们的比值表示电压放大倍数。
U
Au
o
U
i
厦电门子大技学术物实理验与MO机O电C课工程程团学队院
(3)放大电路频率特性。
参照三极管共射放大电路调试方法。
(4)输入电阻测量。
放大电路输入电阻为从输入端向放大电路看进去的等效电阻
当电路接入R 时,
Ui2
Ri Ri
R
US
,
Uo2
Au
U i2
Au
Ri Ri
R
US
测得输出值为:
对于同一放大电路,其放大倍数相同,令上述两式相除进行整理可得:
Ri
Uo2
U o1 U o 2
R
厦电门子大技学术物实理验与MO机O电C课工程程团学队院
(5)输出电阻的测量,如图11-3-5所示,RL为负载电阻。 若输出回路不接RL时,其空载输出电压为UoC; 若输出回路接入RL时,其带载输出电压为UoL;
一、实验目的
1、掌握场效应管基本参数的测试方法。 2、掌握场效应管基本放大电路的调试方法。 3、掌握场效应管基本放大电路的指标参数测量方法。 4、学会用仿真软件对实验电路进行仿真。
南昌大学——场效应管放大器
南昌大学实验报告
学生姓名:学号:专业班级:
实验类型:□验证□综合 设计□创新实验日期:实验成绩:
基于Multisim的场效应管放大器设计
一、实验目的:
1.场效应管电路模型、工作点、参数调节、行为特性观察方法;
2.研究场效应管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、实验内容:
1.研究耗尽型MOS场效应管其共源极放大电路的放大特性:
2.研究耗尽型MOS场效应管共源极放大电路的输出电阻。
三、实验器材:
信号源、万用表、电阻、电容、场效应管
四、实验要求:
1.正确连接好电路后,接通电源。
2.改变负载电阻,分别测量输出端的电压。
3.用换算法测量电路的输入、输出电阻。
五、实验仿真:
六、实验总结:
场效应管放大电路的共源电路、共漏电路、共栅电路别与三极管放大电路的共射电路、共集电路、共基电路相对应。
场效应管放大电路最突出的优点是,共源、共漏和共栅电路的输入电阻高于相应的共射、共集和共基电路的输入电阻。
通过实验,掌握了场效应管放大电路的放大特性及元件参数的计算,熟悉了放大器性能指标的测量方法,同时也学会了如何调节静态工作点。
实验三 场效应管放大电路
实验三 场效应管放大电路
一、实验目的
1、进一步熟悉Protues 软件的仿真操作。
2、学习并加深对场效应管特性的理解,学习放大电路性能指标:电压增益v A 、输出电阻o R 的测量方法。
场效应管模型采用2N3459。
二、实验内容 1、绘制转移特性曲线
扫描参数:GS V :-5—0V ,DS V :0—12V 目标参数:D I
转移特性曲线
2、测量并计算静态工作点
接通电源DD V ,将输入端对地短路,测静态工作点G V 、S V 、D V ,算出DS V 和D I 的数值,填入下表中。
3、测量电压放大倍数
输入z KH f 1=,有效值为0.2 V 的正弦信号,测量o V ,计算电压放大倍数:i
o
V V V A =
,把数据填入下表中。
i V 和0V 的关系 4、测量输出电阻O R
取∞=L R ,测量对应的输出电压/o V ,并根据实验步骤3、4的结果,按下式计算输出电阻,将数据填入下表中。
L O O o R V V R ⎪⎪⎭⎫
⎝⎛-=1/
i V 和/
o V 的关系。
场效应管放大器试验报告
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: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。
由于场效应管栅源之间处于绝缘或反向偏置,所以输入电阻很高(一般可达上百 兆欧)又由于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,便于大规模集成,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 I (mA) -------- DSS -------------------夹断电压 U (V) ----- P -------- 跨 导 g (A/V) 测试条件U Ds =10VU Gs = 0VU DS =10V I DS = 50M U DS =10V I DS = 3mA f=1KHz 参数值 1〜3.5 <|-9 1>100 流's ' 夹断电压U 等;交流参数主要有低频跨导 Pg 二 三 m AUGSU DS =常数 图6-2 3DJ6F 的输出特性和转移特性曲线2、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U = U - U = —R gi—U -1 RGS G S R + R DD D S g1 g2I = I (1 -鼠)2 D DSS UP中频电压放大倍数A v=_g m R「=—g m R D〃耳输入电阻R i = R G+R gi〃R g2输出电阻R产R D式中跨导g m可由特性曲线用作图法求得,或用公式2I门Ug =——DSS(1 - -^S)m U P U P计算。
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。
场效应管放大器实验报告
场效应管放大器实验报告场效应管(FET)是一种常用的放大器元件,它具有高输入阻抗、低噪声、低失真等优点,因此在电子电路中得到了广泛的应用。
本实验旨在通过实际操作,了解场效应管放大器的工作原理、特性和参数测量方法,以及对放大器性能的影响。
下面将从实验目的、实验原理、实验步骤、实验数据处理和分析、实验结论等方面进行详细的报告。
实验目的。
1. 了解场效应管放大器的基本工作原理;2. 掌握场效应管放大器的参数测量方法;3. 理解不同参数对放大器性能的影响。
实验原理。
场效应管放大器是利用场效应管的放大特性来实现信号放大的电路。
场效应管由栅极、漏极和源极组成,通过控制栅极电压来调节漏极和源极之间的电流,从而实现信号放大。
在放大器电路中,场效应管通常作为放大器的输入级,其输入阻抗高,对输入信号不产生负载效应,能够有效地将输入信号传递到后级放大器,因此被广泛应用于各种电子设备中。
实验步骤。
1. 搭建场效应管放大器电路,连接电源和信号源;2. 调节栅极电压,测量输入输出电压和电流;3. 改变栅极电压,测量不同工作点下的电压增益、输入阻抗和输出阻抗;4. 记录实验数据,进行数据处理和分析。
实验数据处理和分析。
通过实验数据的记录和分析,我们得到了不同工作点下的电压增益、输入阻抗和输出阻抗的变化情况。
根据实验结果,我们可以看出,随着栅极电压的变化,电压增益呈现出不同的变化趋势,输入阻抗和输出阻抗也有所不同。
这些数据反映了场效应管放大器在不同工作点下的性能特点,为进一步了解其工作原理和优化设计提供了重要参考。
实验结论。
通过本次实验,我们深入了解了场效应管放大器的工作原理和参数测量方法,掌握了实际操作技能,对放大器性能的影响有了更清晰的认识。
实验结果表明,场效应管放大器具有较高的输入阻抗和电压增益,能够有效地实现信号放大,为电子电路设计和应用提供了重要的技术支持。
总结。
通过本次实验,我们对场效应管放大器有了更深入的了解,实践操作使我们更加熟悉了电子电路中的放大器元件,提高了我们的实际动手能力和技术水平。
实验五 场效应管放大器
实验五场效应管放大器一.实验目的1.了解场效应管共源极放大器的性能特点。
2.掌握放大器主要性能指标的测试方法。
二.预习要求1.复习场效应管共源极放大器的工作原理。
2.熟悉本实验中测量A u、R i、R o、f L、f H的方法。
三.实验原理场效应管共源极放大器具有以下特点:输入阻抗高,电压放大倍数较小。
场效应管在组成放大器时,需要由偏置电路建立一个合适又稳定的静态工作点,由于场效应管是电压控制器件,因此,它只需要给栅极加上合适的偏压,一般采用自给偏压的方法给栅极加上合适的偏压。
如图1所示的共源极放大器就是由N沟道结型场效应管构成的自给偏压电路。
由于栅极电流I G近似为零,所以栅极电图1 自偏压式场效应管共源极放大器阻R G上的压降近似为零,栅极G与地同电位,即U G = 0。
对结型场效应管来说,即使在U GS = 0时,也存在漏极电流I D,因此在没有外加栅极电源的情况下,仍然有静态电流I DQ流经源极电阻R S,在源极电阻R S上产生压降U S (U S= I DQ R S),使源极电位为正,结果在栅极与源极间形成一个负偏置电压:U GSQ = U GQ– U SQ = – I DQ R S(1)这个偏置电压是由场效应管本身的电流I DQ产生的,所以称为自给偏压。
为了减小R S对交流信号的影响,可在R S两端并联一个交流旁路电容C S。
四.场效应管共源极放大器的直流与交流参数1.场效应管共源极放大器的直流参数为了使放大器正常工作,必须对场效应管放大器设置合适的静态工作点,场效应管放大器的静态工作点是指直流量U GSQ 、I DQ 和U DSQ 。
静态工作点可采用图解法或计算法确定。
在本实验中采用计算法来确定静态工作点。
根据图 1 电路可得到如下静态时的关系式。
U DSQ =U DD – I DQ (R S + R d ) (2)U GSQ = – I DQ R S (3)2)1(P GSQDSS DQ U U I I -= (4)将已知的U DD 、R S 、R d 、U P 和I DSS 代入以上方程,联立求解,就可算出静态工作点U GSQ 、I DQ 和U DSQ (U P 和I DSS 分别为夹断电压和漏极饱和电流)。
场效应管放大器
实验三 场效应管放大器(特别提醒:实验电路图中可能存在有的元器件数值与实验电路板中的不相同,实验时应以实验电路板中的为准。
另外,由于元器件老化、湿度变化、温度变化等诸多因素的影响所致,实验电路板中所标的元器件数值也可能与元器件的实际数值不一致。
有的元器件虽然已经坏了,但仅凭肉眼看不出来。
因此,在每次实验前,应该先对元器件(尤其是电阻、电容、三极管)进行单个元件的测量(注意避免与其它元器件或人体串联或并联在一块测量)。
并记下元器件的实际数值。
否则,实验测得的数值与计算出的数值可能无法进行科学分析。
)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.实验原理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两种类型。
由于场效应管栅源之间处于绝缘或反向偏置,所以输入电阻很高(一般可达上百兆欧)又由于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,便于大规模集成,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3—1所示为N 沟道结型场效应管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I DSS ,夹断电压U P 等;图3—1交流参数主要有低频跨导常数=∆∆=DS U |GSDm U I g表3—1列出了3DJ6F 的典型参数值及测试条件。
2.场效应管放大器性能分析图3—2为结型场效应管组成的共源级放大电路。
其静态工作点S D DD g g g g S G GS R I U R R R R U U U ∙-++=-=3211)1(PGSDSS D U U I I -= 中频电压放大倍数 A u =-g m R L ’=-g m R D ‖R L 输入电阻 r i =R G +R g1‖(R g2+ R g3) 输出电阻 r o ≈R D式中跨导g m 可由特性曲线用作图法求得,或用公式)1(2PGS P DSS m U UU I g --=计算。
场效应管实验报告
一、实验目的1. 了解场效应管的基本特性和工作原理。
2. 掌握场效应管放大电路的设计、搭建和调试方法。
3. 学习场效应管放大电路动态参数的测试方法。
二、实验原理场效应管(Field-Effect Transistor,简称FET)是一种电压控制型半导体器件,具有输入阻抗高、噪声系数小、热稳定性好等优点。
场效应管分为结型场效应管(JFET)和金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)两大类。
本实验主要研究结型场效应管放大电路。
结型场效应管放大电路主要由输入回路、输出回路和直流偏置电路组成。
输入回路将信号源与放大器输入端连接,输出回路将放大器输出端与负载连接,直流偏置电路为场效应管提供合适的静态工作点。
三、实验仪器与器材1. 实验仪器:函数信号发生器、示波器、数字多用表、直流稳压电源、场效应管、电阻、电容等。
2. 实验器材:实验板、导线、连接器等。
四、实验步骤1. 搭建实验电路:按照实验原理图搭建场效应管放大电路,包括输入回路、输出回路和直流偏置电路。
2. 调整静态工作点:根据实验要求,调整直流偏置电路中的电阻,使场效应管工作在合适的静态工作点。
3. 输入信号测试:使用函数信号发生器产生输入信号,通过输入回路输入到放大器中,观察放大器输出波形。
4. 放大电路性能测试:测试放大电路的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻等动态参数。
5. 结果分析:根据实验数据,分析放大电路的性能,并与理论计算结果进行比较。
五、实验结果与分析1. 静态工作点调整:通过调整直流偏置电路中的电阻,使场效应管工作在合适的静态工作点。
调整过程中,观察场效应管输出特性曲线,确保静态工作点稳定。
2. 输入信号测试:使用函数信号发生器产生正弦波信号,通过输入回路输入到放大器中。
观察放大器输出波形,确保放大器能够正常工作。
3. 放大电路性能测试:根据实验数据,计算放大电路的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻等动态参数。
将实验结果与理论计算结果进行比较,分析误差产生的原因。
场效应管放大器实验
实验3 场效应管放大电路
实验参考电路
实验内容
1. 静态工作点的测量与调整:
电路接好,检查无误之后,先调整D I 约等于3mA ,再测量场效应管G V 、S V 、D V 。
2. 测量放大器电压放大倍数V A 。
(测量时合上1K 、2K )
由函数发生器输入Z KH f 1 的正弦信号S V ,调节信号源电压S V 大小,用二踪示波器观察共漏电路的同相跟随特性。
并在放大器输出电压较大而不失真的条件下,测量O V 、
i V ,计算V A 值。
3. 测量输入电阻i R 和输出电阻O R 。
(测量时需改变开关1K 、2K 位置)
测量条件同上,由换算法测量i R 和O R 。
值得注意的是:因为场效应管的i R 比较大,如直接测输入电压S V 和i V ,由于测量仪器的输入电阻有限,必然会带来较大的误差。
因此,为了减少误差,常利用被测放大电路的隔离作用,通过测量输出电压O V 来计算输入电阻。
如图所示,在放大电路的输入端串入电阻R (但要注意:R 和i R 不要相差太大,本实验可取Ω=K R 200~100)。
当开关K 合上时(即R =0),测量放大电路的输出电压
S V O V A V =1;保持S V 不娈,再把K 打开(即接入R ),测量放大电路的输出电压2O V 。
由于两次测量中的V A 和S V 保持不变,故
V S i
i i V O A V R R R V A V +==2 由此可得
R V V V
R O O O i 2
12
-=
7. 用示波器监视i V 及O V 波形,逐渐增大输入电压i V ,读取最大不失真输出电压值。
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目的:本实验旨在通过实际操作,了解场效应管放大器的工作原理,掌握其基本特性和参数测量方法。
实验仪器和器材:1. 电压表。
2. 示波器。
3. 信号发生器。
4. 直流稳压电源。
5. 场效应管。
6. 电阻、电容等元件。
7. 示波器探头。
8. 连接线等。
实验原理:场效应管是一种电子管,具有高输入电阻、低噪声、大输入动态范围等特点,常被用作放大器的放大元件。
其工作原理是通过控制栅极电压,改变沟道中的电子浓度,从而控制漏极电流。
在放大器中,场效应管可以实现电压信号的放大。
实验步骤:1. 按照电路图连接实验电路,注意接线正确、稳固。
2. 调节直流稳压电源,使其输出电压为所需值,接通电源。
3. 连接信号发生器和示波器,调节信号发生器输出频率和幅度。
4. 测量输入输出电压,并记录数据。
5. 调节输入信号幅度,观察输出信号变化。
6. 改变场效应管的工作状态,观察输出信号的变化。
实验结果与分析:通过实验测量和观察,我们得到了场效应管放大器的输入输出特性曲线。
当输入信号幅度较小时,输出信号随之变化,但当输入信号幅度超过一定值后,输出信号不再随之变化,出现了饱和现象。
这表明场效应管放大器具有一定的线性放大范围,超出该范围后会出现失真。
此外,我们还观察到了场效应管放大器的频率特性。
随着输入信号频率的增加,输出信号的幅度出现了衰减,这是由于场效应管的内部电容导致的。
因此,在实际应用中,需要根据信号频率选择合适的场效应管型号,以保证放大器的性能。
结论:通过本次实验,我们深入了解了场效应管放大器的工作原理和特性,掌握了其参数测量方法。
同时,我们也发现了其在实际应用中需要注意的问题,为今后的电子电路设计和实际应用提供了重要的参考。
总之,场效应管放大器作为一种重要的放大器元件,在电子技术领域具有广泛的应用前景,我们应该深入学习其原理和特性,不断提高自己的实验操作能力,为今后的科研和工程实践打下坚实的基础。
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。
模电实验三场效应管放大电路实验报告
模电实验三场效应管放大电路实验报告实验三场效应管放大电路班级:姓名:学号: 2015.11.25一、实验目的1. 了解结型场效应管的性能和特点。
2.学习场效应管放大电路动态参数的测试方法。
二、实验仪器及器件仪器及器件名称型号数量+12V直流稳压DP832 1电源函数信号发生器DG4102 1示波器MSO2000A 1数字万用表DM3058 1结型场效应管2SK163 1电阻器若干电容器若干三、实验原理1、结型场效应管的特性和参数图3-1为N沟道结型场效应管3DJ6F的输出特性和转移特性曲线。
图3-1 3DJ6F 的输出特性和转移特性曲线低频跨导常数V △V △I g DS GSDm ==表3-1列出了3DJ6F 的典型参数值及测试条件。
表3-12、场效应管放大电路性能分析图3-2为结型场效应管组成的共源级放大电路。
图3-2 结型场效应管共源放大电路静态工作点V GS =V G -V S =g2g1g2R RR V DD -I D R SI D =I DSS (1-PGS VV )2中频电压放大倍数A V =-g m R L '=-g m R D ∥R L输入电阻 R i =R G + R g1∥R g2输出电阻 R o ≈ R D跨导g m =-PDSS V 2I (1-PGS VV) 3、输入电阻的测量方法 图3-3为测量电路图。
图3-3 输入电阻测量电路R i =O2O1O2V VV R四、 实验内容及实验步骤1、静态工作点的测量和调整1)按图3-2连接电路,令v i = 0,接通+12V 电源,用直流电压表测量V G 、 V S 和V 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3-2。
、2)若不合适,则适当调整R g2和R S ,调好后,再测量V G 、 V S 和V D 记入表3-2。
2、电压放大倍数A V 、输入电阻R i 和输出电阻R o 的测量1)A V 和R o 的测量在放大电路的输入端加入f = 1KHz 正弦信号V i (≈50~100mV ),并用示波器监视输出电压v o 的波形。
实验6-结型场效应管共源放大电路实验
图6.2FET参数测试电路
公式:
表6-1实测FET主要参数
参数
IDSS(测试得出)
Voff(计算得出)
数值
3.3mA
-2.527v
2.用得到的参数IDSS、Voff修改仿真模型:在仿真软件中结型场效应晶体管的模型是Shichman-Hodges模型,需要根据测得的参数修改Multisim模型中的两个参数:截止电压VT0及跨导系数BETA(β)。修改后的模型用于仿真(注意:跨导系数不是理论教学中的跨导gm)。
电容:0.1μF(独石或瓷片等无极性电容)10μF(电解电容)
电阻:300Ω、1kΩ、10ET,封装为TO-92)
面包板、杜邦线
实验内容:
电路如图6.1所示。
图6.1实验电路
1.测量FET的主要参数(Voff、IDSS)
鉴于FET参数非常分散,例如2SK30A,其后缀为GR(2SK30AGR)漏极饱和电流IDSS的范围是2.6—6.5mA,截止电压Voff的范围为-0.4⁓-5V(具体手册参数见附件)。因此本实验需要先行测试元件的主要参数,所实际测得的参数用于计算电路静态工作点及增益等,也用于修改仿真软件模型参数,以便获得相对准确的仿真结果。
(4)若漏极电阻增大到多少时,FET将工作于可变电阻区?
(5)如果负载RL减小,本级的增益将会减小、不变、增大?
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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:
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。
由于场效应管栅源之间处于绝缘或反向偏置,所以输入电阻很高(一般可达上百兆欧)又由于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,便于大规模集成,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
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I DSS ,夹断电压U P 等;交流参数主要有低频跨导 常数U △U △I g DS GS
D
m ==
表6-1列出了3DJ6F 的典型参数值及测试条件。
表6-1
2、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
2
P
GS DSS D )U U (1I I -
= 中频电压放大倍数 A V =-g m R L '=-g m R D // R L 输入电阻 R i =R G +R g1 // R g2 输出电阻 R O ≈R D
式中跨导g m 可由特性曲线用作图法求得,或用公式 )U U
(1U 2I g P
GS P DSS m --
= 计算。
但要注意,计算时U GS 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,
S
D DD g2
g1g1
S G GS R I U R R R U U U -+=
-=
从原理上讲,也可采用实验二中所述方法,但由于场效应管的R i 比较大,如直接测输入电压U S 和U i ,则限于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,常利用被测放大器的隔离作用,通过测量输出电压U O 来计算输入电阻。
测量电路如图3-3所示。
图3-3 输入电阻测量电路
在放大器的输入端串入电阻R ,把开关K 掷向位置1(即使R =0),测量放大器的输出电压U 01=A V U S ;保持U S 不变,再把K 掷向2(即接入R ),测量放大器的输出电压U 02。
由于两次测量中A V 和U S 保持不变,故
V S i
i
i V 02A U R R R U A U +=
= 由此可以求出 R U U U R 02
O102
i -=
式中R 和R i 不要相差太大,本实验可取R =100~200K Ω。
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6-1连接电路。
2) 调节信号源使其输出频率为1KHz 、峰峰值为200mv 的正弦信
号Ui,并用示波器同时检测Uo和Ui的波形,如波形正常放
大未失真,则断开信号源,测量Ug、Us和Ud,把结果记入
表6-2。
3)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
6-2。
表6-2
2、电压放大倍数A V的测量
1) 关闭系统电源,按图6-1连接电路。
2)A V的测量
在放大器的输入端加入频率为1KHz、峰峰值为500mv的正弦信号U i,并用示波器同时观察输入电压Ui输出电压U0的波形。
在输出电压U0没有失真的条件下,用交流毫伏表分别测量R L=∞和R L=4.7K Ω时的输出电压U O(注意:保持 U i幅值不变),记入表6-3。
表6-3
测 量 值
计 算 值
u i 和u O 波形
U i (V ) U O (V ) A V
A V R O (K Ω)
下图所示
R L =∞ 0.177 1.42 8.02
8.02
6.15k Ω
R L =4.7K 0.177
0.615
3.47 3.47
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。
2) R i 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U S (约50-100mV ),使输出电压不失真,测出输出电压Uo1,然后关闭系统电源,
在输入端串入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 U U U R 02
0102
i -=
求出 R i ,记入表6-4。
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,同时进一步熟
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C 1为什么可以取得小一些(可以取C 1=0.1
μF )?
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
一些
2、在测量场效应管静态工作电压U GS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。
为了将这个电流量
转换成电压,于是在输入电路中串联了一个电阻R,这个R 的大小应当
和输入电阻的大小相当。
这样,输入电流Ii=(Us-Ui)/R,在这里,Us是信
号源输出电压,Ui是放大电路输入端得到的电压,只要测出这两个电
压,就可求出输入电阻了。