場效應管放大器實驗原理
發布時間:2008/9/19 0:00:00 訪問次數:2328
場效應管是一種較新型的半導體器件,其外形與普通晶體管相似,但兩者的控制特性截然不同。普通晶體管是電流控制元件,通過控制基極電流達到控制集電極電流或發射極電流的日的,即信號源必須提供一定的電流才能i作。因此,它的輸入電阻較低,僅有幾千歐。場效應管則是電壓控制元件。它的輸出電流決定于輸入端電壓的大小,基本上不需要信號源提供電流,所以它的輸入電阻很高,可高達109~1010ω,這是它的突出特點。此外,場效應管還具有熱穩定性好、抗輻射能力強、噪聲系數小等優點,所以現在已被廣泛應用于放大電路和數字電路中。場效應管按結構可分為結型和絕緣柵型兩種。本次實驗用的是n溝道結型場效應管3dj6f。
1.結型場效應管的特性曲線和參數
(1)輸出特性。結型場效應管的輸出特性是指在柵源電壓vgs—定的情況下,漏極電流id與漏源電壓vds之問的關系曲線,如圖1(a)所示。
(2)轉移特性。所謂轉移特性是在一定漏源電壓vds下,柵源電壓ugs對漏極電流id的控制特性曲線,如圖1(b)所示。
(3)直流參數主要有飽和漏極電流idss,夾斷電壓up等。表一為3dj6f典型的參數值及測試條件。
(4)交流參數主要有低頻跨導gm,即
圖1 n溝道結型場效應管輸出特性曲線和轉移曲線
表一 3dj6f典型參數值
2.場效應管放大器的性能指標分析
圖2為結型場效應管組成的共源極放大電路。
注意,gm也可由特性曲線用作圖法求得。
圖2 場效應管共源極放大電路
3.輸入電阻的實驗測量方法
理論上講,單管放大器測量性能指標的方法,場效應放大器都適用,但是場效應管的ri比較大,如果直接洳輸入電壓us和ui,則限于測量儀器輸入電阻有限,必然會帶來較大的誤差,因此為了減小誤差,常利用被測放大器的隔離作用,通過測量輸出電壓u。來計算輸入電阻。即在信號源與放大器輸入端之間串入已知電阻r,測量放大器的輸出電壓u01=avus.保持us不變,再把r短路(即使r=o),測量放大器的輸出電壓u02。由于兩次測量中av和us,保持不變,故
式中,r和ri不要相差太大,本實驗可取r=100~200kω
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場效應管是一種較新型的半導體器件,其外形與普通晶體管相似,但兩者的控制特性截然不同。普通晶體管是電流控制元件,通過控制基極電流達到控制集電極電流或發射極電流的日的,即信號源必須提供一定的電流才能i作。因此,它的輸入電阻較低,僅有幾千歐。場效應管則是電壓控制元件。它的輸出電流決定于輸入端電壓的大小,基本上不需要信號源提供電流,所以它的輸入電阻很高,可高達109~1010ω,這是它的突出特點。此外,場效應管還具有熱穩定性好、抗輻射能力強、噪聲系數小等優點,所以現在已被廣泛應用于放大電路和數字電路中。場效應管按結構可分為結型和絕緣柵型兩種。本次實驗用的是n溝道結型場效應管3dj6f。
1.結型場效應管的特性曲線和參數
(1)輸出特性。結型場效應管的輸出特性是指在柵源電壓vgs—定的情況下,漏極電流id與漏源電壓vds之問的關系曲線,如圖1(a)所示。
(2)轉移特性。所謂轉移特性是在一定漏源電壓vds下,柵源電壓ugs對漏極電流id的控制特性曲線,如圖1(b)所示。
(3)直流參數主要有飽和漏極電流idss,夾斷電壓up等。表一為3dj6f典型的參數值及測試條件。
(4)交流參數主要有低頻跨導gm,即
圖1 n溝道結型場效應管輸出特性曲線和轉移曲線
表一 3dj6f典型參數值
2.場效應管放大器的性能指標分析
圖2為結型場效應管組成的共源極放大電路。
注意,gm也可由特性曲線用作圖法求得。
圖2 場效應管共源極放大電路
3.輸入電阻的實驗測量方法
理論上講,單管放大器測量性能指標的方法,場效應放大器都適用,但是場效應管的ri比較大,如果直接洳輸入電壓us和ui,則限于測量儀器輸入電阻有限,必然會帶來較大的誤差,因此為了減小誤差,常利用被測放大器的隔離作用,通過測量輸出電壓u。來計算輸入電阻。即在信號源與放大器輸入端之間串入已知電阻r,測量放大器的輸出電壓u01=avus.保持us不變,再把r短路(即使r=o),測量放大器的輸出電壓u02。由于兩次測量中av和us,保持不變,故
式中,r和ri不要相差太大,本實驗可取r=100~200kω
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