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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
、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
1kQ
1只
100kQ
1只;
10kQ
1只;
Q
1只;
240kQ
1只
电容
47卩f
1只
卩f
1只
1af
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
47'LJ
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
C1
4卜」
1U
VOFF■0
VAP.IPt>
FREQ■花咆
AC=15-1
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
直流电压档测量乂、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=Q
Rg2=Q
Rd=Q
Rs=Q
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R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vol和vo2,则输入电阻为
Ri=R*vo力(VO1-VO2)
测量过程要保证不出现失真现象
放大电路
信号源
圏337高输入电阻测试局部示S图
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V0,同样要保证不失真。
RL越接近Ro误差越小。
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
VGSQW
VDSQ\V
失真类型
o
截止失真
o
饱和失真
饱和失真
[TekJk
截止失真
til
SB
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齢
带a限制
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8-Mov-ie10:
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7、使用OrCAD分析共源级放大电路,
I'I,、,一」H2MOVM250jLtf11
7B冃I一屏S显于侏存剝眦TMim加卩
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)=
一启
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Cl
12MV
RREQ=1kH2
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VDD
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3292V
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47uF
OA
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J100k
输入电压
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KM
51
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C5
1k
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40mV
0V
-40mV
0s
LV(VS)
2.0V.
-2.0V
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输出电压
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0s
DV(VL)
Time
幅频响应曲线
DDB(V(RL:
2)/V(Vi:
+))
Frequency
输入电阻的频率响应
80K
40K
寻、
—==
1
1
(220.362,7
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'597K)
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10Hz100Hz
nV(C1:
2)/I(C1)
1.0KHz
10KHz
100KHz
1.0MHz
10MHz
100MHz
Frequency
输出电阻的频率响应
Frequency
Frequency
相频特征曲线
-100d
UmIlli
Illi■■■■
(1.0145
、,-178.432)
■
UII
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BL
-200d
-300d
-400d
1.0KHz
10KHz
100KHz
1.0MHz
10MHz
100MHz
)Hz100Hz
回P(V(VO)/V(Vi:
+))
Rp=max饱和失真
VDD
Vi
Cl
:
2CX)V|
12Vdc
Rp
17n5uA
51((
TOO*
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M2N700b^
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47uF
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八00
Vampl=2000mv
10V
Time
&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
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