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)交流毫伏表
(4)信号发生器
三、实验原理
实验电路如图1-4-1所示。
图1-4-1 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
表1-4-1列出了3DJ6F的典型参数值及测试条件。
图1-4-2 3DJ6F的输出特性和转移特性曲线
表1-4-1 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1-4-1为结型场效应管组成的共源极放大电路。其静态工作点
中频电压放大倍数
输入电阻
输出电阻
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.输入阻抗的测量方法
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1-4-3所示。
图1-4-3 输入电阻测量电路
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
(1)关闭系统电源,按图1-4-1所示电路连线。
(2)把RD值固定在4.3kΩ接入电路。查阅场效应管的特性曲线和参数,记录下来备用,如图1-4-2可知放大区的中间部分: UDS在4~8V之间,UGS在-1~-0.2V之间。
(3)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1-4-2。
(4)若不合适,则适当调整Rg2,调好后,再测量UG、US和UD记入表1-4-2。
表1-4-2 静态工作点的测量和调整数据记录表
2.电压放大倍数AV的测量
(1)关闭系统电源,用信号连接导线连接信号源输出和图1-4-1所示电路的输入Ui。
(2)调节信号源使其输出频率为1k Hz、峰-峰值为200m V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1-4-3。
表1-4-3 电压放大倍数AV的测量数据记录表
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。
3.输入电阻Ri的测量
(1)关闭系统电源。按图1-4-1所示连接电路。把RD值固定在4.3kΩ接入电路。
(2)打开系统电源。选择合适大小的输入电压US,使输出信号不失真。测出输出电压UO1。
(3)关闭系统电源。在输入端串入160kΩ的电阻R,测出输出电压UO2,根据公式
求出Ri,记入表1-4-4。
表1-4-4 输入电阻Ri的测量数据记录表
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