文档介绍：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IDSS,夹断电压UP等;交流参数主要有低频跨导
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
IDSS(mA)
夹断电压
UP(V)
跨导
gm(µA/V)
测试条件
UDS=10V
UGS=0V
UDS=10V
IDS=50µA
UDS=10V
IDS=3mA
f=1KHz
参数值
1~
<|-9|
>100
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
中频电压放大倍数 AV=-gmRL'=-gmRD // RL
输入电阻 Ri=RG+Rg1 // Rg2
输出电阻 RO≈RD
式中跨导gm可由特性曲线用作图法求得,或用公式
计算。但要注意,计算时UGS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,但由于场效应管的Ri比较大,如直接测输入电压US和Ui,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UO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U01=AVUS;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。由于两次测量中AV和US保持不变,故
由此可以求出
式中R和Ri不要相差太大,本实验可取R=100~200KΩ。
四、实验内容
1、静态工作点的测量和调整
关闭系统电源,按图6-1连接电路。
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。
若不合适,则适当调整Rg2和RS,调好后,再测量UG、US和UD 记入表
6-2。
表6-2
测量值
计算值
UG(V)
US(V)
UD(V)
UDS(V)
UGS(V)
ID(mA)
UDS(V)
UGS(V)
ID(mA)
0