场效应管实验

实验目的1.了解结型场效应管转移特性与输出特性的测量方法；2.学会共源放大器自生偏压的设计、调整和测试；3.掌握输入电阻Ri和输出电阻Ro的测量方法，了解源极输出器和漏极放大器的特性。实验仪器1.信号源一部2.双踪示波器一部3.交流电压毫伏表一部4.场效应管实验板一块5.数字万用表一块6.直流稳压电源一部7.晶体管特性测试仪一部实验原理1.输入电阻Ri和输出电阻Ro的测试RIUURRUIUUURRUURUIRRUUIUURiisiiiiisiSioooLooooooL关系推导式关系推导式::()113DJ6为国产N沟道结型场效应管，它的三个电极分别为漏极D，源极S和栅极G。工作时，在DS之间加正向电压UDS0，使沟道中流过漏极电流ID；在GS之间加栅源极控制电压UGS0，改变UGS便可以控制ID的大小。由于场效应管工作时GS之间(PN结)处于反偏，栅流为零，因此场效应管只能采用栅极电压控制方式。2.场效应管的应用特点:3.场效应管的特性曲线与测量方法:⑴场效应管转移特性曲线:3.场效应管的特性曲线与测量方法⑵场效应管输出特性曲线:4.共源放大器自生偏压的设计、调整与测试：在共源放大器中，栅极自生偏压UGS是利用源极电流IS在源极电阻RS上产生压降US，并通过栅极电阻RG加到栅极而得到的。其中因IG≈0，故UGS＝-ID·RS。自生偏压的调整与测试：只要改变电位器的阻值，即可实现场效应管共源放大器自生偏压的调整。调整时在实验电路输入端加入f＝400HZ的正弦波信号，由源极输出器的输出端观测波形，边调整边观测，直到观测到最大不失真输出波形时，即找到最佳静态工作点Q。测试UGS的方法是，用数字万用表分别测量栅极G和源极S对地的直流电压UG和US，再计算UGS＝UG-US得出结果。5.实验电路场效应电路差分放大电路5.实验电路当K11置“ON”；K12置“OFF”；K13置“DOWN”时，实验电路为“场效应管源极输出器”。当K11置“OFF”；K12置“ON”；K13置“UP”时，实验电路为“漏极输出放大器”。K14是用来控制负载的接入和断开而设置的。平时，K14置“ON”位置。实验内容1.用晶体管测试仪测试并描出3DJ6的转移特性曲线，测量时应注意正确识别管脚，以防插错。转移特性与输出特性曲线的测量方法:用晶体管特性图示仪测量场效应管特性曲线时，首先要搞清管脚位置和接法。3DJ6的管脚底视图及与晶体管图示仪插座的连接方式，如图所示。在连接时顺序为S—D—G，与晶体管的E—B—C不同。测量时可单独取几只管子进行，以便于掌握测试方法。A.由于结型场效应管漏极电压与栅极电压极性相反，对于3DJ6N沟道结型场效应管，漏极电压为“＋”，栅极电压为“—”，测试时应将集电极扫描电压“极性”旋钮置“＋”，基极阶梯“极性”置“—”。同时应注意“阶梯选择”置阶梯电压“0.5伏／级”，而不能用阶梯电流。B.测量转移特性时，将“Y轴作用”置“集电极电流”，“X轴作用”置“基极电压”相应的档级。将集电极扫描“峰值电压”置“50V”范围，微调旋钮从小调大，则荧光屏上可显示出转移特性曲线。置+置-置0.5V/级集电极电流1mA/度基极电压0.5V/度峰值电压置50V2.在转移特性曲线上做出输入回路的负载线，计算出源极电阻Rs。过IDSS/2做一条平行于UGS的直线，与转移特性曲线相交于Q点，连接Q点与坐标原点的直线即为输入回路的负载线，该负载线斜率的倒数即是源极电阻RS。3.将实验电路接成源极输出器形式(K11置“ON”；K12置“OFF”；K13置“DOWN”)，实验板不加+12v直流电压，用万用表欧姆档测T11的S极对地电阻（R13+Rw），调节Rw使之等于内容2中计算的源极电阻Rs。实验板上加上+12v电压，测试源极输出器的下列指标：1iOUUK①测量源极输出器的直流工作状态UG和US、并算出UGS＝UG-US、Id=US/RS。②测量电压传输系数输入端加Ui信号，频率为400Hz左右，用数字表AC档测量R11与C11相接处的铜铆钉处的电压Ui1,调节Ui使Ui1＝500mv再测量UO2,算出传输系数K，并用示波器观测波形，如波形出现失真，说明Rs选取不合适，应重新选取和调节Rs。③测量输入电阻Ri由输入端加Ui信号，使Ui1＝500mv，用数字表测出Ui，按下式计算输入电阻Ri。（R=750K）RRUUiii11④测量输出电阻Ro由输入端加Ui信号，使Ui1＝500mv，测量RL＝3K(K14闭合)时的和RL开路（K14打开）时的UO2，再按下式计算Ro。并对上述Ri和Ro的测试结果进行分析。RUURoooL()2214.将实验电路改成场效应管漏极输出放大器形式Uo1(K11置“OFF”；K12置“ON”；K13置“UP”时)①调节Rs，用示波器测量最大不失真输出电压Uo1max。②在输入端加Ui信号，频率为400Hz，调节Ui使Ui1＝50mv，测Uo1并计算电压放大倍数Au。11iouUUA思考题：1.为什么本实验测量交流电压Ui1、Ui时不用交流毫伏表？2.为什么本实验测量Rs时，实验板不能加电？3.为什么本实验测量时，采用间接测量UGS而不直接使用万用表测量？ID1mA/格-UGS0.5V/格IDSSQ-1/RS