3. 测量电压放大倍数AV
接入负载RL=1KΩ,在B点加入频率为1KHZ、峰峰值为1V的正弦信号Ui,调节输入信号幅度,用示波器观察输出波形Uo,在输出最大不失真情况下,用毫伏表测Ui、U0值。记入表3-11。
4. 测量输出电阻RO
接上负载RL=1K,在B点加入频率为1KHZ、峰峰值为1V的正弦信号Ui,用示波器监视输出波形,用毫伏表测空载输出电压UO,有负载时输出电压UL,记入表3-12。
5. 测量输入电阻Ri
在A点加入频率为1KHZ、峰峰值为1V的正弦信号US,,用示波器监视输出波形,用交流毫伏表分别测出A、B点对地的电位US、Ui,记入表3-13。
6. 测射极跟随器的跟随特性
接入负载RL=1KΩ,在B点加入频率为1KHZ、峰峰值为1V的正弦信号Ui,并保持不变,逐渐增大信号Ui幅度,用示波器监视输出波形直至输出波形不失真时,测所对应的UL值,计算出AV记入表3-14。
七、注意事项
电流值是经由测量电压和电阻值计算获得,不进行电流的直接测量。 八、实验报告
1.整理测试数据,并对数据进行处理,画出相关曲线; 2.分析射极跟随器的性能和特点各是什么?
3.回答预习要求和思考题中的问题; 4.附上原始数据记录及指导教师的签名。 九、思考题
1.射极跟随器和共射极放大电路的区别是什么?
2.为了减小电路对信号源的衰减,需要增加电路的输入电阻,在射极跟随器中应该采取何种措施提高电路的输入电阻?
实验原始数据记录
步骤1:
表3-10静态工作点的调整
UE(V) 步骤2:
Ui(V) UB(V) UC(V) IE=UE/RE(mA) 表3-11测量电压放大倍数AV U0(V) AV=U0/Ui
步骤3:
表3-12测量输出电阻RO U0(V) UL(V) R0=(U0/UL-1)RL(KΩ)
步骤4:
表3-13测量输入电阻Ri Us(V) Ui(V) Ri? UiR(K?)?US?Ui
步骤5:
表3-14 测射极跟随器的跟随特性 Ui(V) UL(V) AV
1
2 3 4
指导教师:
实验日期:
实验四 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、实验类型
验证型实验。 三、预习要求
1.复习有关场效应管部分内容,并分别用图解法与估算法计算管子的静态工作点(根据实验电路参数),求出工作点处的跨导gm。
2.场效应管放大器输入回路的电容C1为什么可以取得小一些(可以取C1=0.1μF)? 四、实验仪器
1.双踪示波器 2.万用表 3.交流毫伏表 4.信号发生器
5.电阻器、电容器若干。 五、实验原理 实验电路如下图所示:
.
图3-9 结型场效应管共源级放大器
1. 结型场效应管的特性和参数
图3-10 3DJ6F的输出特性和转移特性曲线
场效应管的特性主要有输出特性和转移特性。图3-10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IDSS,夹断电压UP等;交流参数主要有低频跨导gm=
?ID|UGS=常数。3DJ6F的典型参数值及测试条件如表3-15所示。 ?UGS表3-15 3DJ6F的典型参数值及测试条件。 饱和漏极电流IDSS(mA) UDS=10V UGS=0V 1~3.5 夹断电压UP(V) UDS=10V IDS=50μA <|-9| 跨导gm(μA/V) UDS=10V IDS=3mA f=1KHz >1000 参数名称 测试条件 参数值 2. 场效应管放大器性能分析
图3-9为结型场效应管组成的共源极放大电路。其静态工作点 UGS=UG-US=
Rg1Rg1?Rg2UDD-IDRS (3-20)
ID=IDSS(1-'UGS2) (3-21) UP中频电压放大倍数 AV=-gmRL=-gmRD║RL (3-22) 输入电阻 Ri=RG+Rg1║Rg2 (3-23) 输出电阻 RO≈RD (3-24) 式中跨导gm可由特性曲线用作图法求得,或用公式 gm=
2IDSSU(1?GS) (3-25) UPUP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。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3-11所示。
图3-11 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),测量放大器的输入电压UO1=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UO2。由于两次测量中AV和US保持不变,故 UO2=AVUi=
RiUSAV 由此可以求出
R?Ri Ri=
UO2R (3-26)
UO1?UO2式中R和Ri不要相差太大,本实验可取R=100~200KΩ。 六、实验内容
1.按图3-9连接好电路,且使电位器RD初始值调到4.3K。 2.静态工作点的测量和调整
1)查阅场效应管的特性曲线和参数,记录下来备用,如图3-10可知放大区的中间部分:UDS在4~8V之间,UGS在-1~-0.2V之间。
2)使Ui=0,打开直流开关,用万用表测量UG、US和UD。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3-16中。
3)若不合适,则适当调整Rg2,调好后,再测量UG、US和UD记入表3-16中。 3.电压放大倍数AV、输入电阻Ri和输出电阻RO的测量 1) AV和RO的测量 按图3-9电路实验,把RD值固定在4.3K接入电路,在放大器的输入端加入频率为1KHz、峰峰值为200mV的正弦信号Ui,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(注意:保持Ui不变),记入表3-17中。.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) Ri的测量
按图3-11改接实验电路, 把RD值固定在4.3K接入电路,选择合适大小的输入电压US,将开关K掷向“1”,测出R=0时的输出电压UO1,然后将开关掷向“2”(接入R),保持US不变,再测出UO2,根据公式 Ri=
UO2R 求出Ri,记入表3-18中。
UO1?UO2