实验四场效应管放大电路

1 实验四 场效应管放大电路 1 ．实验目的 （1）研究场效应晶体管放大电路的特点。 （2）比较场效应管放大电路与双极型晶体管放大电路的不同。 （3）掌握场效应管放大电路性能指标的测试方法。 2 ．实验涉及的理论知识和实验知识 本实验涉及了场效应管的原理与应用。 3 ．实验仪器 直流稳压电源、万用表、信号发生器和示波器 4 ．实验电路 如图 4.1.1 所示为实验参考电路，它由一级场效应管和一级三极管放大电路组成。 5 ．实验原理 场效应管是一种电压控制型的半导体器件。按其结构和工作原理不同，可分为结型场效应管和绝缘栅型场效应管。它不仅像双极型晶体管一样具有体积小、重量轻、耗电少、寿命长等优点。而且与双极型晶体管相比，它的输入阻抗很高，可达 109～1012Ω，热稳定性好，抗辐射能力强。它的最大优点是占用硅片面积小，制作工艺简单，成本低，很容易在硅片上大规模集成。因此在大规模集成电路中占有极其重要的地位。 与三极管放大电路一样，为了使电路正常放大，必须设置合适的静态工作点，以保证在信号整个周期内，场效应管均工作在恒流区。 （1）结型场效应管的特性和参数 图 4.1.2为 N 沟道结型场效应管的输出特性曲线和转移特性曲线。在转移特性曲线中，当 UGS=0 时的漏极电流称为饱和漏极电流IDSS。当 UGS 变化到使 ID≈0 时，相应的UGS 称为夹断电压UP。转移特性曲线的斜率称为跨导 gm，显然 gm的值与场效应管的工作点有关。 输出特性曲线分为四个区。它们分别是可变电阻区、恒流区、夹断区和击穿区。 ui + － + － Rg1 C1 RW T2 Rg Cs Rd R g 2 Rs RL C2 C4 Rc Rb Re1 Re2 Ce + + C3 T1 0.1μF 200kΩ 5.1kΩ 1MΩ 47kΩ 10μF 3kΩ 10μF 10μF 100μF 10μF 100Ω 500Ω 470KΩ 100kΩ 2 kΩ +15V +15V 图 4.1.1 场效应管放大电路 UDD G' uo 9013 2SK246 2 ID/ m A UDS/V 恒流区（放大区） 击穿区 UGS=0 图 4.1.2 N 沟道结型场效应管的输出特性和转移特性曲线 可变电阻区 予夹断点轨迹 UGS= -1V UGS= -2V UGS= -3V UGS= -4V 夹断区 0 IDSS UGS/V UP 1）可变电阻区 图 4.1.2中的予夹断轨迹是各条曲线上，使 U DS=U GS-U P，即 U GD=U P 的点连接而成的。U GS 越大，予夹断时的 U DS 值也越大。予夹断轨道的左边区域称为可变电阻区，该区域中的曲线近似为不同斜率的直线。当 U...