一、实验目的
二、实验仪器
三、实验原理
1.实验仿真电路
2.结型场效应管的特性和参数
3.场效应管放大器性能分析
4.输入阻的测量方法
四、实验内容
电位器Rg1初始值调到72K-toc" style="margin-left:80px;">1.按图1展开连接,使电位器Rg1初始值调到72K
2.静态工作点的测量和调整
3.电压放大倍数Av、输入电阻Ri和输出电阻Ro的测量
- 了解结型场效应管的性能和特点。
- 进一步熟悉放大器动态参数的测试方法。
二、实验仪器
三、实验原理
1.实验仿真电路
2.结型场效应管的特性和参数
模拟实验选择理想的N沟JFET
本实验主要关注管道的前三个参数和第一个参数VTO=-2V,即JFET的夹断电压Vp或VGS(off),第二个BETA=0.1mA/V2,即JFET的电导常数Kn,第三个LAMBDA=即不考虑沟长调制效果。
3.场效应管放大器性能分析
图1为由结型场效应管组成的共源极放大电路。理论计算值的静态工作点如下:(Rg2=72k)
UGS=UG-Us=(Rg1/(Rg1 Rg2))*UCC-ID*RS1
ID=IDSS*(1-UGS/UP)^2 ,IDSS=Kn*VP^2
上式联立,可求得 UGSQ=100mv,IDQ=441u A ,UDSQ=UCC-IDQ(RS1 RD)=9.56V
gm=2kn*(UGSQ-Vp=2*0.1*(100mv -(-2))=0.42ms
中频电压放大倍数Av=-gm*RL'=-gm*(RD║RL)=-0.42*(5.1k//10k)=-1.42
输入电阻 Ri=RG (Rg1║Rg2)=RG=1MΩ(略大于)
输出电阻 &nbs; Ro≈RD=5.1kΩ
4、输入阻的测量方法
场效应管放大器静态工作点、电压放大倍数和输出电阻的测量方法,与实验一中晶体管放大器测量方法相同。其输入电阻的测量,从原理上讲,也可采用实验一中所述方法,但由于场效应管的Ri比较大,如直接测量输入电压Us和Ui,由于测量仪器的输入电阻有限,必然会带来较大的误差(仿真中一般无此顾虑)。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2所示。
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),测量放大器的输入电压Uo1=Av*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Uo2。由于两次测量中Av和Us保持不变,故 Uo2=Av*Ui=(Ri/R+Ri)*Us*Av。由此可以求出Ri=Uo2/(Uo1-Uo2) *R,式中R和Ri不要相差太大,本次仿真实验可取R=100KΩ。
四、实验内容
1、按图 1 展开连线,且使电位器R g 1 初始值调到7 2 K
2、静态工作点的测量和调整
根据图1的运行测量数据,测得静态工作点的数值,并填入下表。
3、电压放大倍数Av 、输入电阻R i 和输出电阻Ro 的测量
按照图1电路实验,把RD值固定在5.1K接入电路,在放大器的输入端加入频率为1KHz、峰峰值为100mV的正弦信号Ui,先不接Rs,并用示波器监视输出Uo的波形。在输出Uo没有失真的条件下,分别测量RL=∞和RL=10KΩ的输出电压Uo(
按图2改接实验电路, 把RD值固定在5.1K接入电路,选择频率为1KHz、峰峰值为100mV的正弦信号输入电压Us,将开关K掷向“1”,测出Rs=0时的输出电压Uo1,然后将开关掷向“2”(接入Rs),保持Us不变,再测出Uo2,根据公式(Uo2/(Uo1-UOo2))*Rs,求出Ri,记入表4-3。(RL=∞,每个电压都用峰峰值测量并计算)
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