MOSFET实验报告.docx
《MOSFET实验报告.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《MOSFET实验报告.docx(10页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
MOSFET实验报告
华中科技大学
《电子线路设计、测试与实验》实验报告
实验名称:
集成运算放大器的基本应用
院(系):
电信系
专业班级:
信卓1501
姓名:
刘吉光
学号:
U1
时间:
地点:
南一楼东303
实验成绩:
指导教师:
王振
2016年11月01日
一、实验目的
1、掌握MOSFET的正确使用方法
2、掌握用MOSFET共源级放大电路的安装与测试技术
3、掌握MOSFET的主要性能参数及其测试方法
二、实验元器件
类型
型号(参数)
数量
MOSFET
2N7000
1片
电阻
1kΩ
1只
100kΩ
1只;
10kΩ
1只;
Ω
1只;
240kΩ
1只
电容
47μf
1只
μf
1只
1μf
1只
三、预习要求
1、复习MOS管的工作原理
2、复习静态工作点和小信号模型以及各参数的计算方法
3、实验之前先计算理论值
4、自拟实验数据表格
四、实验原理及参考电路
本实验采用2N7000金属半导体场效应管和电阻电容等构成基本放大电路
五、实验内容
1、测试电路的静态工作点
接好电路。
安装电路前先用万用表测试电阻值,检查无误后接通电源。
用数字万用表的直流电压档测量VG、VS、VD,计算静态工作点Q,填入表中。
VG/V
VS/V
VD/V
IDQ/mA
VGS/V
VDS/V
Rg1=Ω
Rg2=Ω
Rd=Ω
Rs=Ω
2、测试放大电路的输入输出波形和通带电压增益
检查无误后接通电源。
调整信号源,使其输出峰峰值为30mV、频率为1kHz的正弦波,作为放大信号vi。
分别用示波器的两个通道同时测试vi和vo,在实验报告上定量画出vi和vo的波形(时间轴上下对齐),分别测试负载开路和RL=两种情况下的vi和vo,填入表中。
负载情况
Vipp/mV
Vopp/mV
|Av|
|Av|理论值
相对误差
负载开路
30
980
7%
RL=Ω
30
540
6%
输入波形
输出波形
3、测试放大电路的输入电阻。
采用在输入回路串入已知电阻的方法测量输入电阻。
由于MOSFET放大电路的输入电阻较大,所以当测量仪器的输入电阻不够大时,采用如图所示方法可以减小误差。
R取值尽量与Ri接近(此处可取51k)。
信号源不变,用示波器一个通道始终监视vi波形,另一个通道先后测量开关S闭合和断开时对应的输出电压vo1和vo2,则输入电阻为
Ri=R*vo2/(vo1-vo2)
测量过程要保证不出现失真现象
Vo1=960mV
Vo2=600mV
R=51kΩ
求得Ri=85kΩ
4、测试放大电路的输出电阻。
采用改变负载的方法测试输出电阻。
分别测试负载开路输出电压vo’和接入已知负载RL时的输出电压vo,同样要保证不失真。
RL越接近Ro误差越小。
Vo=560mV
Vo’=
RL=Ω
Ro=Ω
5、测试放大电路的通频带
用示波器一个通道始终监视输入信号的峰峰值,保持输入波形峰峰值不变,用另一个通道测出输出波形的峰峰值。
逐渐提高信号源的频率,观测输出波形的幅值变化,并相应适时调节示波器水平轴的扫描速率,保证始终能观测到清晰正常的正弦波。
持续提高频率,直到输出波形峰峰值降为1kHz时的倍,此时的频率即为上限频率fL,记录。
测试过程必须时刻监视输入波形峰峰值,若有变化,需调节信号源幅值
BW=fH-fL
fL
--
fH
f/Hz
1kHz
Vopp/mV
696mv
980mv
704mv
|Av|
6、两种失真
失真波形
VG\V
VS\V
VD\V
IDQ\mA
VGSQ\V
VDSQ\V
失真类型
截止失真
饱和失真
截止失真饱和失真
7、使用OrCAD分析共源级放大电路,完成五项指标的仿真分析,并于实验结果进行比较。
静态工作点Rp(set)=
输入电压
输出电压
幅频响应曲线
输入电阻的频率响应
输出电阻的频率响应
相频特征曲线
Rp=max饱和失真
Rp=min截止失真
Vampl=1500mv
Vampl=2000mv
8、撰写实验报告记录调试过程中出现的问题,分析原因。
(1)在调整静态工作点的时候,VD与VGS之中,二者总是不能同时满足要求,最终我发现VD稍大于6V时,MOS管同样能够正常放大信号,所以我判定当前静态工作点能够使MOS正常工作。
(2)在接入信号发生器时,发现示波器上波形有很多毛刺,并且波形不稳定。
经检查后发现是地线没有接好,重新连接地线后波形形状大幅改善。
(3)在测量失真波形的时候,我发现如何调整电位器Rf,都不能出现很好的输出波形,所以我增大了输入信号的幅值,直到出现了比较好的失真波形