场效应管放大器实验报告
电子专业技术实验报告—实验5场效应管放大器
电子技术实验报告—实验5场效应管放大器————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：电子技术实验报告实验名称：场效应管放大器系别：班号：实验者姓名：学号：实验日期：实验报告完成日期：目录一、实验目的 (5)二、实验原理 (5)1. 场效应管的主要特点 (5)2. 结型场效应管的特性 (5)3. 自给偏置场效应管放大器 (7)4. 恒流源负载的场效应管放大器 (8)5. 场效应管放大器参数测试方法 (8)三、实验仪器 (10)四、实验内容 (10)1.电路搭接 (10)2 .静态工作点的调试测量 (11)3. 场效应管放大参数测试 (12)五、实验小结 (13)一、实验目的1. 学习场效应管放大电路设计和调试方法；2. 掌握场效应管基本放大电路的设计及调整、测试方法。
二、实验原理1. 场效应管的主要特点场效应管是一种电压控制器件，由于它的输入阻抗极高（一般可达上百兆、甚至几千兆），动态范围大，热稳定性好，抗辐射能力强，制造工艺简单，便于大规模集成。
因此，场效应管的使用越来越广泛。
场效应管按结构可分为MOS型和结型，按沟道分为N沟道和P沟道器件，按零栅压源、漏通断状态分为增强型和耗尽型器件，可根据需要选用。
那么，场效应管由于结构上的特点源漏极可以互换，为了防止栅极感应电压击穿要求一切测试仪器，都要有良好接地。
2. 结型场效应管的特性(1) 转移特性（控制特性）：反映了管子工作在饱和区时栅极电压V GS对漏极电流I D 的控制作用。
当满足|V DS|>|V GS|－|V P|时，I D对于V GS的关系曲线即为转移特性曲线。
如图1所示。
由图可知。
当V GS=0时的漏极电流即为漏极饱和电流I DSS，也称为零栅漏电流。
使I D=0时所对应的栅极电压，称为夹断电压V GS=V GS(TH)。
⑵ 转移特性可用如下近似公式表示：)0()1(2)(P GS TH GS GS DSS D V V V V I I ≥≥-=当这样，只要I DSS 和V GS(TH)确定，就可以把转移特性上的其他点估算出来。
模电实验三场效应管放大电路实验报告
模电实验三场效应管放大电路实验报告————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：实验三 场效应管放大电路班级： 姓名： 学号： 2015.11.25一、 实验目的1. 了解结型场效应管的性能和特点。
2．学习场效应管放大电路动态参数的测试方法。
二、 实验仪器及器件仪器及器件名称 型号 数量 +12V 直流稳压电源 DP832 1 函数信号发生器DG4102 1 示波器 MSO2000A 1 数字万用表 DM3058 1 结型场效应管 2SK1631 电阻器 若干 电容器若干三、 实验原理1、结型场效应管的特性和参数图3－1为N 沟道结型场效应管3DJ6F 的输出特性和转移特性曲线。
图3－1 3DJ6F 的输出特性和转移特性曲线低频跨导常数V △V △I g DS GSDm ==表3－1列出了3DJ6F 的典型参数值及测试条件。
表3－1参数名称饱和漏极电流I DSS （mA ）夹断电压 V P （V ）跨 导 g m （µA/V ）测试条件V DS ＝10V V GS ＝0VV DS ＝10V I DS ＝50µAV DS ＝10V I DS ＝3mA f ＝1KHz参数值1～3.5 ＜｜－9｜ ＞1002、场效应管放大电路性能分析图3－2为结型场效应管组成的共源级放大电路。
图3－2 结型场效应管共源放大电路静态工作点 V GS ＝V G －V S ＝g2g1g2R R R V DD －I D R SI D ＝I DSS (1－PGS V V )2中频电压放大倍数A V ＝－g m R L ＇＝－g m R D ∥R L输入电阻R i ＝R G + R g1∥R g2输出电阻R o ≈ R D跨导 g m ＝－P DSS V 2I (1－PGS V V) 3、输入电阻的测量方法 图3－3为测量电路图。
场效应管放大电路实验
厦电门子大技学术物实理验与MO机O电C课工程程团学队院
图11-3-1 N沟道结型场效应管转移特性图 11-3-2 N沟道结型场效应管输出特性
实验中，选择合适静态工作点及保证输出电压在不失真的情
况下，用数字万用表测量输入电压有效值Ui和输出电压有效值
Uo，取它们的比值表示电压放大倍数。
U
Au
o
U
i
厦电门子大技学术物实理验与MO机O电C课工程程团学队院
（3）放大电路频率特性。
参照三极管共射放大电路调试方法。
（4）输入电阻测量。
放大电路输入电阻为从输入端向放大电路看进去的等效电阻
当电路接入R 时，
Ui2
Ri Ri
R
US
，
Uo2
Au
U i2
Au
Ri Ri
R
US
测得输出值为：
对于同一放大电路，其放大倍数相同，令上述两式相除进行整理可得：
Ri
Uo2
U o1 U o 2
R
厦电门子大技学术物实理验与MO机O电C课工程程团学队院
（5）输出电阻的测量，如图11-3-5所示，RL为负载电阻。 若输出回路不接RL时，其空载输出电压为UoC； 若输出回路接入RL时，其带载输出电压为UoL；
一、实验目的
1、掌握场效应管基本参数的测试方法。 2、掌握场效应管基本放大电路的调试方法。 3、掌握场效应管基本放大电路的指标参数测量方法。 4、学会用仿真软件对实验电路进行仿真。
场效应管实验报告
场效应管实验报告场效应管实验报告引言：场效应管（Field Effect Transistor，简称FET）是一种常见的半导体器件，广泛应用于电子电路中。
本实验旨在通过实际操作，深入了解场效应管的性质和特点，以及其在电路中的应用。
一、实验目的通过实验，掌握场效应管的基本原理和工作特性，了解其在放大电路中的应用。
二、实验原理场效应管由栅极、漏极和源极三个电极组成。
栅极与源极之间的电压可以控制漏极与源极之间的电流，从而实现对电路的放大和控制。
根据栅极结构的不同，场效应管可以分为金属-氧化物半导体场效应管（Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor，简称MOSFET）和结型场效应管（Junction Field Effect Transistor，简称JFET）两种。
三、实验器材和仪器1. 场效应管（MOSFET或JFET）2. 直流电源3. 变阻器4. 示波器5. 电阻、电容等元件四、实验步骤及结果分析1. 实验一：静态特性测量通过调节直流电源的电压，测量并记录场效应管在不同栅极电压下的漏极电流。
根据测量数据，绘制栅极电压与漏极电流之间的关系曲线。
分析曲线的特点，了解场效应管的工作状态和特性。
2. 实验二：动态特性测量将场效应管作为放大器的关键元件，通过接入变阻器、电容等元件，构建放大电路。
调节输入信号的幅值和频率，测量并记录输出信号的波形和幅度。
通过对比输入输出信号，分析场效应管的放大特性和频率响应。
3. 实验三：稳定性和可靠性测试在实验二的基础上，通过调节电源电压和工作温度，测试场效应管在不同工作条件下的稳定性和可靠性。
观察输出信号的变化情况，分析场效应管的工作范围和极限。
五、实验结论1. 场效应管的静态特性曲线呈现出明显的非线性特点，通过调节栅极电压可以实现对漏极电流的控制。
2. 场效应管作为放大器的关键元件，能够实现输入信号的放大，并具有一定的频率响应。
实验二 场效应管放大器
实验二场效应管放大器一、实验目的:1、测量JFET小信号自偏置电路的电压增益，并比较测量值与计算值。
2、估算单级JFET放大器输出与输入波形之间的相位差。
3、观测负载电阻对电压增益的影响。
4、测量JFET自偏置电路的输出电阻。
5、观测无旁路电容时源极电阻对JFET放大器电压增益的影响。
二、实验器材N沟道JFET 1个电容器： 1uF, 470uF 各一个20V电源 1个示波器 1台信号发生器 1台电阻：100Ω、一个，1KΩ 2个，1MΩ 2个三、实验原理放大器的电压增益Av 为输出峰值电压Vop与输入峰值电压Vip之比A v =Vop/Vip。
在图2所示的放大器电路中，电压增益为跨导gm与漏极等效负载电阻rd的乘积 Av =-gmrd其中跨导gm可用图1所示的电路测量，为漏极电流变化量与栅源电压变化量之比ΔId/ΔV gs图1 测量跨导gm漏极等效负载电阻rd 为漏极电阻Rd与负载RL的并联 rd=Rd||RL=RdRL/(Rd+RL)对于无旁路电容Cs的自偏压电路，放大器的电压增益为A v =-gmrd/(1+gmRs),式中Rs为JFET的源极电阻。
放大器的输出电阻Ro可用RL开路时峰值输出电压Voc和带负载RL时的峰值输出电压Vop 来计算Vop/Voc=RL/(Ro+RL)由上式便可解出Ro ,应用该式的条件为RL≥1MΩ。
图2 JFET自偏置电路四、实验步骤:1、在EWB平台上建立如图1 所示的实验电路，单击仿真开关运行动态分析，记录栅源电压Vgso 为0V时的漏极电流Id0。
双击栅极电源Vgs，将栅极电源电压改为0.1V。
再单击仿真开关运行动态分析，记录栅源电压Vgs2为-0.1V时的漏极电流Id2。
则漏极电流的变化量ΔId =Id0-Id2,栅源电压变化量ΔVgs =Vgso-Vgs22、根据步骤1的记录ΔId 和ΔVgs,计算JFET的跨导gm。
3、在EWB平台上建立如图2 所示的JFET共源放大电路，仪器可按图设置。
mosfet的实验报告
mosfet的实验报告MOSFET的实验报告引言：MOSFET (金属氧化物半导体场效应晶体管) 是一种重要的电子器件，具有广泛的应用领域。
本篇实验报告将介绍MOSFET的基本原理、实验装置、实验步骤、实验结果以及对实验结果的分析和讨论。
一、MOSFET的基本原理MOSFET是一种三端器件，由金属氧化物半导体结构组成。
它的主要特点是在输入电压较低的情况下，能够控制较大的输出电流。
MOSFET有两种类型：N沟道型和P沟道型，根据实验要求，我们选择了N沟道型MOSFET。
二、实验装置本次实验所需的装置包括：MOSFET芯片、直流电源、电阻、示波器、万用表、电容、电感等。
三、实验步骤1. 将MOSFET芯片正确连接到实验电路中，并确保连接正确无误。
2. 将直流电源连接到电路中，设置合适的电压和电流值。
3. 使用示波器测量输入和输出信号的波形，并记录下来。
4. 使用万用表测量电路中的电流和电压值，并记录下来。
5. 对实验进行多次重复，确保实验结果的准确性。
四、实验结果在实验过程中，我们观察到了以下结果：1. 输入电压的变化对输出电流和电压有明显的影响。
2. MOSFET的工作在某一特定电压范围内更为稳定。
3. 输出电流和电压随着输入电压的增加而增加，但增长速度逐渐减缓。
五、实验结果分析和讨论根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. MOSFET在特定电压范围内具有较好的线性特性，适合用作放大器。
2. MOSFET的输出电流和电压与输入电压之间存在一定的关系，可以通过合适的电路设计实现不同的功能。
3. MOSFET的工作在某一特定电压范围内更为稳定，超出该范围可能导致器件损坏。
六、实验的应用前景MOSFET作为一种重要的电子器件，在现代电子技术中具有广泛的应用前景。
它可以用于放大电路、开关电路、模拟电路等领域。
随着科技的不断进步，MOSFET的性能也在不断提高，未来它将在更多领域发挥重要作用。
结论：通过本次实验，我们对MOSFET的基本原理和特性有了更深入的了解。
场效应管放大电路仿真实验报告
场效应管放大电路仿真
时间4月11日
实验目的：
1)学会仿真软件的使用；
2)学会利用仿真软件分析，了解电路及工作原理；
3)利用简单的场效应管放大实现对小信号的放大、控制作用，
观察波形。
实验器材：
1)已安装Multisim仿真软件的计算机一台。
实验原理：
1)利用场效应管对微弱信号放大和控制作用。
实验步骤：
1)进入Multisim仿真主页后，按照如下实验原理图将实验电
路图连接好并检查。
2)调节信号发生器参数，打开示波器进行仿真，观察驶入和
输出波形如下图所示，试比较分析波形，了解工作原理得出实验结论。
之言结论（结果）：
由上图中波形可知，仿真结果与理论分子相同，场效应管放大电
路对微弱的电信号具有反相放大和控制作用。
场效应管放大器实验报告
场效应管放大器实验报告场效应管（FET）是一种常用的放大器元件，它具有高输入阻抗、低噪声、低失真等优点，因此在电子电路中得到了广泛的应用。
本实验旨在通过实际操作，了解场效应管放大器的工作原理、特性和参数测量方法，以及对放大器性能的影响。
下面将从实验目的、实验原理、实验步骤、实验数据处理和分析、实验结论等方面进行详细的报告。
实验目的。
1. 了解场效应管放大器的基本工作原理；2. 掌握场效应管放大器的参数测量方法；3. 理解不同参数对放大器性能的影响。
实验原理。
场效应管放大器是利用场效应管的放大特性来实现信号放大的电路。
场效应管由栅极、漏极和源极组成，通过控制栅极电压来调节漏极和源极之间的电流，从而实现信号放大。
在放大器电路中，场效应管通常作为放大器的输入级，其输入阻抗高，对输入信号不产生负载效应，能够有效地将输入信号传递到后级放大器，因此被广泛应用于各种电子设备中。
实验步骤。
1. 搭建场效应管放大器电路，连接电源和信号源；2. 调节栅极电压，测量输入输出电压和电流；3. 改变栅极电压，测量不同工作点下的电压增益、输入阻抗和输出阻抗；4. 记录实验数据，进行数据处理和分析。
实验数据处理和分析。
通过实验数据的记录和分析，我们得到了不同工作点下的电压增益、输入阻抗和输出阻抗的变化情况。
根据实验结果，我们可以看出，随着栅极电压的变化，电压增益呈现出不同的变化趋势，输入阻抗和输出阻抗也有所不同。
这些数据反映了场效应管放大器在不同工作点下的性能特点，为进一步了解其工作原理和优化设计提供了重要参考。
实验结论。
通过本次实验，我们深入了解了场效应管放大器的工作原理和参数测量方法，掌握了实际操作技能，对放大器性能的影响有了更清晰的认识。
实验结果表明，场效应管放大器具有较高的输入阻抗和电压增益，能够有效地实现信号放大，为电子电路设计和应用提供了重要的技术支持。
总结。
通过本次实验，我们对场效应管放大器有了更深入的了解，实践操作使我们更加熟悉了电子电路中的放大器元件，提高了我们的实际动手能力和技术水平。
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实验六场效应管放大器
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、实验仪器
1、双踪示波器
2、万用表
3、信号发生器
三、实验原理
实验电路如下图所示：
图6-1
场效应管是一种电压控制型器件。
按结构可分为结型和绝缘栅型两种类型。
由于场效应管栅源之间处于绝缘或反向偏置，所以输入电阻很高（一般可达上百兆欧）又由于场效应管是一种多数载流子控制器件，因此热稳定性好，抗辐射能力强，噪声系数小。
加之制造工艺较简单，便于大规模集成，因此得到越来越广泛的应用。
1、结型场效应管的特性和参数
场效应管的特性主要有输出特性和转移特性。
图6－2所示为N沟道结
图6－2 3DJ6F的输出特性和转移特性曲线
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I
DSS ，夹断电压U
P
等；交流参数主要有低频跨导
常数
U
△U
△I
g
DS
GS
D
m
=
=
表6－1列出了3DJ6F的典型参数值及测试条件。
表6－1
参数名称饱和漏极电流
I
DSS
（mA）
夹断电压
U
P
（V）
跨导
g
m
（µA/V）
测试条件U
DS
＝10V
U
GS
＝0V
U
DS
＝10V
I
DS
＝50µA
U
DS
＝10V
I
DS
＝3mA
f＝1KHz
参数值1～3.5 ＜｜－9｜＞100
2、场效应管放大器性能分析
图6－1为结型场效应管组成的共源级放大电路。
其静态工作点
2
P
GS DSS D )U U (1I I -
= 中频电压放大倍数 A V ＝－g m R L ＇＝－g m R D // R L 输入电阻 R i ＝R G ＋R g1 // R g2 输出电阻 R O ≈R D
式中跨导g m 可由特性曲线用作图法求得，或用公式 )U U
(1U 2I g P
GS P DSS m --
= 计算。
但要注意，计算时U GS 要用静态工作点处之数值。
3、输入电阻的测量方法
场效应管放大器的静态工作点、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的测量方法相同。
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R i 比较大，如直接测输入电压U S 和U i ，则限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U O 来计算输入电阻。
测量电路如图3－3所示。
图3－3 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），测量放大器的输出电压U 01＝A V U S ；保持U S 不变，再把K 掷向2（即接入R ），测量放大器的输出电压U 02。
由于两次测量中A V 和U S 保持不变，故
S
D DD g2
g1g1
S G GS R I U R R R U U U -+=
-=
V S i
i
i V 02A U R R R U A U +=
= 由此可以求出 R U U U R 02
O102
i -=
式中R 和R i 不要相差太大，本实验可取R ＝100～200K Ω。
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6－1连接电路。
2) 调节信号源使其输出频率为1KHz 、峰峰值为200mv 的正弦信号Ui ，并
用示波器同时检测Uo 和Ui 的波形，如波形正常放大未失真，则断开信号源，测量Ug 、Us 和Ud ，把结果记入表6－2。
3) 若不合适，则适当调整R g2和R S ，调好后，再测量U G 、U S 和U D 记入表
6－2。
表6－2
2、电压放大倍数A V 的测量
1) 关闭系统电源，按图6－1连接电路。
2）A V 的测量
在放大器的输入端加入频率为1KHz 、峰峰值为500mv 的正弦信号U i ，并用示波器同时观察输入电压Ui 输出电压U 0的波形。
在输出电压U 0没有失真的条件下，用交流毫伏表分别测量R L ＝∞和R L ＝4.7K Ω时的输出电压U O （注意：保持 U i 幅值不变），记入表6－3。
表6－3
测 量 值
计 算 值
u i 和u O 波形
U i （V ） U O （V ）
A V
A V
R O （K Ω）
下图所示
R L ＝∞ 0.177 1.42 8.02
8.02
6.15k Ω
R L =4.7K 0.177 0.615 3.47
3.47
用示波器同时观察u i 和u O 的波形，描绘出来并分析它们的相位关系。
2) R i 的测量（测量方法同实验五）
按图6-1连接实验电路，选择合适大小的输入电压U S （约50－100mV ），使输出电压不失真，测出输出电压Uo1，然后关闭系统电源，在输入端串入 5.1K 电阻（本电阻数量级应为场效应管输入阻抗在同一数量级，以避免量化误差，此处5.1K 较小，但无法更改），测出输出电压Uo2，根据公式
R U U U R 02
0102
i -=
求出 R i ，记入表6－4。
测 量 值
计 算 值 U 01（V ） U 02（V ） R i （K Ω） 0.615
0.612
1.04M Ω
五、实验总结
通过这次实验，我们了解结型场效应管的性能和特点，同时进一步熟悉放大器动态参数的测试方法，收获颇大
六、思考题
1、场效应管放大器输入回路的电容C
1为什么可以取得小一些（可以取C
1
=0.1
μF）？
答：因为场效应管是高阻抗输入管，所以输入信号要求小的幅度，否则将产生大幅度失真的。
为了达到最佳匹配，所以输入耦合电容要选得小一些
2、在测量场效应管静态工作电压U
GS
时，能否用直流电压表直接并在G、S 两端测量？为什么？
答：在测量场效应管静态工作电压UGS时，不能使用万用表直接并在G，S两端测量。
因为场效应管子的各个极性阻抗非常高、受到感应的影响会很大，万用表的表笔针和人体手指的感应会影响工作点的较大变化
3、为什么测量场效应管输入电阻时要用测量输出电压的方法？
答：要测这个放大电路的输入电阻，本来只要测出输入电压Ui和输入电流Ii,但是输入电流过于微小导致计算偏差很大。
为了将这个电流量转换成电压，于是在输入电路中串联了一个电阻R，这个R的大小应当和输入电阻的大小相当。
这样，输入电流Ii=(Us-Ui)/R,在这里，Us是信号源输出电压，Ui是放大电路输入端得到的电压，只要测出这两个电压，就可求出输入电阻了。