模电实验学习指导书
发布时间:2021-02-07 21:48:55
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一、 实验目的
1、学习电子电路实验中常用的电子仪器一一示波器、函数信号发生器、
直流稳压电源、交流毫伏表、频率计等的主要技术指标、性能及正确使用方法。
2、初步掌握用双踪示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方法。
二、 实验原理
在模拟电子电路实验中,经常使用的电子仪器有示波器、函数信号发生器、 直流稳压电源、交流毫伏表及频率计等。它们和万用电表一起,可以完成对模 拟电子电路的静态和动态工作情况的测试。
实验中要对各种电子仪器进行综合使用,可按照信号流向,以连线简捷, 调节顺手,观察与读数方便等原则进行合理布局,各仪器与被测实验装置之间 的布局与连接如图1-1所示。接线时应注意,为防止外界干扰,各仪器的共公 接地端应连接在一起,称共地。信号源和交流毫伏表的引线通常用屏蔽线或专 用电缆线,示波器接线使用专用电缆线,直流电源的接线用普通导线。
1、示波器
示波器是一种用途很广的电子测量仪器,它既能直接显示电信号的波形, 又能对电信号进行各种参数的测量。现着重指出下列几点:
1) 、寻找扫描光迹
将示波器丫轴显示方式置“ 丫1”或“ 丫2”,输入耦合方式置“ GND ”,开 机预热后,若在显示屏上不出现光点和扫描基线, 可按下列操作去找到扫描线: ①适当调节亮度旋钮。②触发方式开关置“自动”。③适当调节垂直(“)、水 平(二)“位移”旋钮,使扫描光迹位于屏幕中央。(若示波器设有“寻迹”按 键,可按下“寻迹”按键,判断光迹偏移基线的方向。)
2) 、双踪示波器一般有五种显示方式,即“ 丫1”、“ 丫2”、“ 丫1 + 丫2 ”三种单 踪显示方式和“交替” “断续”二种双踪显示方式。“交替”显示一般适宜于输 入信号频率较高时使用。“断续”显示一般适宜于输入信号频率较底时使用。
3) 、为了显示稳定的被测信号波形,“触发源选择”开关一般选为“内” 触发,使扫描触发信号取自示波器内部的 丫通道。
4) 、触发方式开关通常先置于“自动”调出波形后,若被显示的波形不稳 定,可置触发方式开关于“常态”,通过调节“触发电平”旋钮找到合适的触 发电压,使被测试的波形稳定地显示在示波器屏幕上。
有时,由于选择了较慢的扫描速率,显示屏上将会出现闪烁的光迹,但被 测信号的波形不在X轴方向左右移动,这样的现象仍属于稳定显示。
5) 、适当调节“扫描速率”开关及“ 丫轴灵敏度”开关使屏幕上显示
一〜二个周期的被测信号波形。在测量幅值时,应注意将“ 丫轴灵敏度微调”
旋钮置于“校准”位置,即顺时针旋到底,且听到关的声音。在测量周期时, 应注意将“X轴扫速微调”旋钮置于“校准”位置,即顺时针旋到底,且听到 关的声音。还要注意“扩展”旋钮的位置。
根据被测波形在屏幕坐标刻度上垂直方向所占的格数(div或cm)与“ 丫 轴灵敏度”开关指示值(v/div)的乘积,即可算得信号幅值的实测值。
根据被测信号波形一个周期在屏幕坐标刻度水平方向所占的格数( div或 cm)与“扫速”开关指示值(t/div)的乘积,即可算得信号频率的实测值。
2 、函数信号发生器
函数信号发生器按需要输出正弦波、方波、三角波三种信号波形。输出电 压最大可达20VP-p。通过输出衰减开关和输出幅度调节旋钮,可使输出电压在 毫伏级到伏级范围内连续调节。函数信号发生器的输出信号频率可以通过频率 分档开关进行调节。
函数信号发生器作为信号源,它的输出端不允许短路。
3、交流毫伏表
交流毫伏表只能在其工作频率范围之内,用来测量正弦交流电压的有效值。 为了防止过载而损坏,测量前一般先把量程开关置于量程较大位置上,然 后在测量中逐档减小量程。
三、 实验设备与器件
1 、函数信号发生器 2 、双踪示波器
3、交流毫伏表
四、 实验内容
1 、用机内校正信号对示波器进行自检。
1) 扫描基线调节
将示波器的显示方式开关置于“单踪”显示(Y或Y2),输入耦合方式开 关置“ GND,触发方式开关置于“自动”。开启电源开关后,调节“辉度”、
“聚焦”、“辅助聚焦”等旋钮,使荧光屏上显示一条细而且亮度适中的扫描 基线。然后调节“ X轴位移”(=)和“¥轴位移”(II )旋钮,使扫描线位于 屏幕中央,并且能上下左右移动自如。
2)测试“校正信号”波形的幅度、频率
将示波器的“校正信号”通过专用电缆线引入选定的 丫通道(Yi或丫2),将 ¥轴输入耦合方式开关置于“ AC或“DC,触发源选择开关置“内”,内触 发源选择开关置“ Yi”或“丫‘。调节Xtt “扫描速率”开关(t/div )和丫轴“输 入灵敏度”开关(V/div ),使示波器显示屏上显示出一个或数个周期稳定的 方波波形。
a.校准“校正信号”幅度
将“ y轴灵敏度微调”旋钮置“校准”位置,“ y轴灵敏度”开关置适当位 置,读取校正信号幅度,记入表1 — 1。
表1 — 1
标准值 | 实测值 | |
幅 度 Up-p(V) | ||
频 率 f(KHz) | ||
上升沿时间 卩S | ||
下降沿时间 卩S | ||
注:不同型号示波器标准值有所不同,请按所使用示波器将标准值填入表
格中。
b.校准“校正信号”频率
将“扫速微调”旋钮置“校准”位置,“扫速”开关置适当位置,读取校 正信号周期,记入表1 — 1。
c .测量“校正信号”的上升时间和下降时间
调节“y轴灵敏度”开关及微调旋钮,并移动波形,使方波波形在垂直方 向上正好占据中心轴上,且上、下对称,便于阅读。通过扫速开关逐级提高扫 描速度,使波形在X?轴方向扩展(必要时可以利用 扫速扩展”开关将波形再扩 展10倍),并同时调节触发电平旋钮,从显示屏上清楚的读出上升时间和下降 时间,记入表1 — 1。
2 、用示波器和交流毫伏表测量信号参数
调节函数信号发生器有关旋钮,使输出频率分别为 100Hz 1KHz 10KHz 100KHz有效值均为1V (交流毫伏表测量值)的正弦波信号。
改变示波器“扫速”开关及“刑由灵敏度”开关等位置,?测量信号源输出 电压频率及峰峰值,记入表1- 2
表1-2
信号电 压频率 | 示波器测量值 | 信号电压 毫伏表读数 (V) | 示波器测量值 | ||
周期(mS | 频率(Hz) | 峰峰值(V) | 有效值(V) | ||
100Hz | |||||
1KHz | |||||
10KHz | |||||
100KHz | |||||
3、测量两波形间相位差
1) 观察双踪显示波形 交替”与断续"两种显示方式的特点
丫1、Y2均不加输入信号,输入耦合方式置“ GND,扫速开关置扫速较低挡 位(如0.5s /div挡)和扫速较高挡位(如5^S/div挡),把显示方式开关分 别置“交替”和“断续”位置,观察两条扫描基线的显示特点,记录之。
2) 用双踪显示测量两波形间相位差
1按图1-2连接实验电路, 将函数信号发生器的输出电压调至频率为 1KHz幅值为2V的正弦波,经RC移相网络获得频率相同但相位不同的两路信 号Ui和Ur,分别加到双踪示波器的 丫1和%输入端。
为便于稳定波形,比较两波形相位差,应使内触发信号取自被设定作为测 量基准的一路信号。
A
信r Ui
V器
1—2两波形间相位差测量电路
2把显示方式开关置“交替”挡位,将 Yi和Y输入耦合方式开关置“丄” 挡位,调节Y、Y2的(|| )移位旋钮,使两条扫描基线重合。
3将丫1、丫2输入耦合方式开关置“ AC挡位,调节触发电平、扫速开关及 Y,、Y2灵敏度开关位置,使在荧屏上显示出易于观察的两个相位不同的正弦波
形Ui及Ur,如图1— 3所示。根据两波形在水平方向差距 X,及信号周期Xt,则 可求得两波形相位差。
式中:X——一周期所占格数
X――两波形在X轴方向差距格数
记录两波形相位差于表1- 3
表1-3
一周期格数 | 两波形 X轴差距格数 | 相 | 位 差 | ||
实 | 测 | 值 | 计算值 | ||
Xt= | x= | 9 = | 9 = | ||
为数读和计算方便,可适当调节扫速开关及微调旋钮,使波形一周期占整 数格。
五、实验总结
1、 整理实验数据,并进行分析。
2、 问题讨论
1) 如何操纵示波器有关旋钮,以便从示波器显示屏上观察到稳定、清晰 的波形?
2) 用双踪显示波形,并要求比较相位时,为在显示屏上得到稳定波形, 应怎样选择下列开关的位置?
a) 显示方式选择(丫1; 丫2; Y + 丫2;交替;断续)
b) 触发方式(常态;自动)
c) 触发源选择(内;外)
d) 内触发源选择(丫1、丫2、交替)
3、 函数信号发生器有哪几种输出波形?它的输出端能否短接,如用屏蔽 线作为输出引线,则屏蔽层一端应该接在哪个接线柱上 ?
4、交流毫伏表是用来测量正弦波电压还是非正弦波电压?它的表头指示
值是被测信号的什么数值?它是否可以用来测量直流电压的大小?
六、预习要求
1、 阅读实验附录中有关示波器部分内容。
2 、已知C- 0.01卩f、R= 10K,计算图1— 2 RC移相网络的阻抗角B
一、 实验目的
1、 学会放大器静态工作点的调试方法,分析静态工作点对放大器性能的 影响。
2、 掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电 压的测试方法。
3 、熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。
二、 实验原理
图2- 1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。它的偏置电路 采用RBi和FL组成的分压电路,并在发射极中接有电阻 FE,以稳定放大器的静 态工作点。当在放大器的输入端加入输入信号 Ui后,在放大器的输出端便可得 到一个与u相位相反,幅值被放大了的输出信号 Uo,从而实现了电压放大。
图2-1共射极单管放大器实验电路
在图2- 1电路中,当流过偏置电阻 Rbi和Rk的电流远大于晶体管T的
基极电流Ib时(一般5〜10倍),则它的静态工作点可用下式估算
UB Ube
Re
U CE= UCC- I C (R:+ FE)
电压放大倍数
Av 卩 Rc // Rl
rbe
输入电阻
R — Rji // Rb2 // r be
输出电阻
R cO^ Rd
由于电子器件性能的分散性比较大,因此在设计和制作晶体管放大电路
时,离不开测量和调试技术。在设计前应测量所用元器件的参数,为电路设计 提供必要的依据,在完成设计和装配以后,还必须测量和调试放大器的静态工 作点和各项性能指标。一个优质放大器,必定是理论设计与实验调整相结合的 产物。因此,除了学习放大器的理论知识和设计方法外,还必须掌握必要的测 量和调试技术。
放大器的测量和调试一般包括:放大器静态工作点的测量与调试,消除干 扰与自激振荡及放大器各项动态参数的测量与调试等。
1、放大器静态工作点的测量与调试
1)静态工作点的测量
测量放大器的静态工作点,应在输入信号Ui— 0的情况下进行,即将放大 器输入端与地端短接,然后选用量程合适的直流毫安表和直流电压表,分别测 量晶体管的集电极电流lc以及各电极对地的电位LB、UC和IE。一般实验中,为 了避免断开集电极,所以采用测量电压 UE或UC,然后算出Ic的方法,例如,只 要测出UE,即可用
I c I E U算出I C (也可根据I c UCC UC,由Uc确定I C),
Re Rc
同时也能算出 LBe= UB— UE, UCe= UC— UEo
为了减小误差,提高测量精度,应选用内阻较高的直流电压表。
2)静态工作点的调试
放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流 lc (或UCE)的调整与测
试。
静态工作点是否合适,对放大器的性能和输出波形都有很大影响。如工作 点偏高,放大器在加入交流信号以后易产生饱和失真,此时 UO的负半周将被削
底,如图2 — 2(a)所示;如工作点偏低则易产生截止失真,即 uo的正半周被缩
顶(一般截止失真不如饱和失真明显),如图2 — 2(b)所示。这些情况都不符合 不失真放大的要求。所以在选定工作点以后还必须进行动态调试,即在放大器 的输入端加入一定的输入电压Ui,检查输出电压Uo的大小和波形是否满足要求。 如不满足,则应调节静态工作点的位置。
图2— 2静态工作点对u。波形失真的影响
改变电路参数UCo R、FB (昭、FL)都会引起静态工作点的变化,如图 2 —3所示。但通常多采用调节偏置电阻FL的方法来改变静态工作点,如减小FB2, 则可使静态工作点提高等。
最后还要说明的是,上面所说的工作点“偏高”或“偏低”不是绝对的, 应该是相对信号的幅度而言,如输入信号幅度很小,即使工作点较高或较低也 不一定会出现失真。所以确切地说,产生波形失真是信号幅度与静态工作点设 置配合不当所致。如需满足较大信号幅度的要求,静态工作点最好尽量靠近交 流负载线的中点。
2、放大器动态指标测试
放大器动态指标包括电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、最大不失真输 出电压(动态范围)和通频带等。
1)电压放大倍数A的测量
调整放大器到合适的静态工作点,然后加入输入电压 Ui,在输出电压UO不
失真的情况下,用交流毫伏表测出 Ui和Uo的有效值U和UO,贝U
A Uo
AV Ui
2)输入电阻R的测量
为了测量放大器的输入电阻,按图 2-4电路在被测放大器的输入端与信 号源之间串入一已知电阻R,在放大器正常工作的情况下, 用交流毫伏表测出 US和U,则根据输入电阻的定义可得
Ui U
UR Us Ui
测量时应注意下列几点:
1由于电阻R两端没有电路公共接地点,所以测量 R两端电压 分别测出US和U,然后按7= US- U求出UR值。
2电阻R的值不宜取得过大或过小,以免产生较大的测量误差, 与R为同一数量级为好,本实验可取 R= 1〜2KQ。
3)输出电阻R0的测量
按图2-4电路,在放大器正常工作条件下,测出输出端不接负载 电压UO和接入负载后的输出电压 UL,根据
即可求出
R。(牛 i)Rl
Ul
在测试中应注意,必须保持 R.接入前后输入信号的大小不变。
4)最大不失真输出电压Udpp的测量(最大动态范围)
如上所述,为了得到最大动态范围,应将静态工作点调在交流负载线的中
点。为此在放大器正常工作情况下,逐步增大输入信号的幅度,并同时调节 FW
(改变静态工作点),用示波器观察u。,当输出波形同时出现削底和缩顶现象
(如图2-5)时,说明静态工作点已调在交流负载线的中点。然后反复调整输 入信号,使波形输出幅度最大,且无明显失真时,用交流毫伏表测出 UO (有效
值),则动态范围等于2逅U0。或用示波器直接读出UOpp来。
图2 —5静态工作点正常,输入信号太大引起的失真
5) 放大器幅频特性的测量
放大器的幅频特性是指放大器的电压放大倍数 Au与输入信号频率f之间
的关系曲线。单管阻容耦合放大电路的幅频特性曲线如图 2-6所示,Aum为中
频电压放大倍数,通常规定电压放大倍数随频率变化下降到中频放大倍数的 1厂、2倍,即0.707Aum所对应的频率分别称为下限频率 f l和上限频率 作,则通 频带 f BW= f H— f L
放大器的幅率特性就是测量不同频率信号时的电压放大倍数 几。为此,可
采用前述测d的方法,每改变一个信号频率,测量其相应的电压放大倍数,测 量时应注意取点要恰当,在低频段与高频段应多测几点,在中频段可以少测几 点。此外,在改变频率时,要保持输入信号的幅度不变,且输出波形不得失真。
6) 干扰和自激振荡的消除
参考实验附录
4、交流毫伏表
6 、直流毫安表
8、万用电表
9、晶体三极管 3DG& 1( 50〜100)或9011X 1 (管脚排列如图 2— 7
所示)
电阻器、电容器若干
四、实验内容
实验电路如图2— 1所示。各电子仪器可按实验一中图1—1所示方式连接, 为防止干扰,各仪器的公共端必须连在一起,同时信号源、交流毫伏表和示波 器的引线应采用专用电缆线或屏蔽线,如使用屏蔽线,则屏蔽线的外包金属网 应接在公共接地端上。
1、调试静态工作点
接通直流电源前,先将 Rw调至最大, 函数信号发生器输出旋钮旋至零。
接通+ 12V电源、调节Rw使lc= 2.0mA (即卩UE= 2.0V),用直流电压表测量
UB、UE、UC及用万用电表测量FL值。记入表2— 1。
测量值 | 计算值 | |||||
UB (V) | UE (V) | UC (V) | R( KQ) | UBe (V) | UCe (V) | I c (mA |
表 2-1 I
c= 2mA
2、测量电压放大倍数
在放大器输入端加入频率为 1KHz的正弦信号us,调节函数信号发生器的 输出旋钮使放大器输入电压 U 10mV同时用示波器观察放大器输出电压 uo波 形,在波形不失真的条件下用交流毫伏表测量下述三种情况下的 Ub值,并用双
踪示波器观察uo和Ui的相位关系,记入表2 — 2。
表 2 — 2 Ic = 2.0mA U i = mV
3、观察静态工作点对电压放大倍数的影响
置2.4K Q, R=x, U适量,调节 R,用示波器监视输出电压波形, 在Uo不失真的条件下,测量数组Ic和UO值,记入表2 — 3。
表 2 — 3 皆 2.4K Q R l=x Ur mV
I c(mA) | 2.0 | ||||
UO(V) | |||||
A | |||||
测量Ic时,要先将信号源输出旋钮旋至零(即使 U二0)。
4、观察静态工作点对输出波形失真的影响
置 2.4K Q, FL = 2.4K Q, u— 0,调节 R使 I c= 2.0mA,测出 UCe值,
再逐步加大输入信号,使输出电压 U0足够大但不失真。 然后保持输入信号不 变,分别增大和减小 R,使波形出现失真,绘出U0的波形,并测出失真情况下 的Ic和UCe值,记入表2- 4中。每次测lc和UCe值时都要将信号源的输出旋钮 旋至零。
表 2 — 4 R c= 2.4K Q R l=x U i = mV
Ic(mA) | UCe(V) | U0波形 | 失真情况 | 管子工作状态 | ||
1 | ||||||
2.0 | ||||||
7 | ||||||
5 、测量最大不失真输出电压
置2= 2.4K Q,2.4K Q,按照实验原理2.4)中所述方法,同时调节输 入信号的幅度和电位器 R,用示波器和交流毫伏表测量 UOpp及 UO值,记入表 2— 5。
表 2— 5 R c= 2.4K R l= 2.4K
I c(mA) | Um(mV) | UOm(V) | UOpf(V) |
*6、测量输入电阻和输出电阻
置 R= 2.4K Q,R= 2.4K Q,I c= 2.0mA。输入 f = 1KHz的正弦信号,在输
出电压Uo不失真的情况下,用交流毫伏表测出 US,U和UL记入表2-6。
保持US不变,断开R,测量输出电压U,记入表2-6。
表 2-6 I c = 2mA Rc= 2.4KQ R l = 2.4K Q
US (mv) | U (mv) | R (KQ) | UL (V) | Ub (V) | R3 (KQ) | ||
测量值 | 计算值 | 测量值 | 计算值 | ||||
*7、测量幅频特性曲线
取lc= 2.0mA, Rc= 2.4K Q, RL = 2.4K Q。 保持输入信号 Ui的幅度不变,
改变信号源频率f,逐点测出相应的输出电压 Ub,记入表2-7。
表 2-7 U i = mV
f l f o f | 『 n | |
f (KHZ | ||
Ub (V) | ||
A/= U/Ui | ||
为了信号源频率f取值合适,可先粗测一下,找出中频范围, 然后再仔
细读数。
说明:本实验内容较多,其中6、7可作为选作内容。
五、 实验总结
1、列表整理测量结果,并把实测的静态工作点、电压放大倍数、输入电 阻、输出电阻之值与理论计算值比较(取一组数据进行比较) ,分析产生误差
原因。
2 、总结Rd, R_及静态工作点对放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻 的影响。
3、 讨论静态工作点变化对放大器输出波形的影响。
4、 分析讨论在调试过程中出现的问题。
六、 预习要求
1、阅读教材中有关单管放大电路的内容并估算实验电路的性能指标。
假设:3DG6的3 = 100, Rbi= 20KQ, %= 60KQ, Rc= 2.4KQ, R_= 2.4KQ。
估算放大器的静态工作点,电压放大倍数 Av,输入电阻R和输出电阻Rd
2 、阅读实验附录中有关放大器干扰和自激振荡消除内容。
3、能否用直流电压表直接测量晶体管的 UBe?为什么实验中要采用测UB、 UE,再间接算出UBe的方法?
4、怎样测量甩阻值?
5、当调节偏置电阻FL,使放大器输出波形出现饱和或截止失真时,晶体 管的管压降UCe怎样变化?
6、改变静态工作点对放大器的输入电阻 R有否影响?改变外接电阻FL对
输出电阻FD有否影响?
7、在测试Av, R和FD时怎样选择输入信号的大小和频率? 为什么信号频率一般选1KHz而不选100KHZ或更高?
8、测试中,如果将函数信号发生器、交流毫伏表、示波器中任一仪器的二 个测试端子接线换位(即各仪器的接地端不再连在一起),将会出现什么问题?
注:附图2-1所示为共射极单管放大器与带有负反馈的两级放大器共用实 验模块。如将&、K2断开,则前级(I)为典型电阻分压式单管放大器;如将
K、K2接通,则前级(I)与后级(U)接通,组成带有电压串联负反馈两级放
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、 实验原理
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 3-1所示为N沟道结
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Idss,夹断电压UP等;交流参数主要有低频跨导
gm jD △U GS | Uds常数 |
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 UP (V) | 跨 导 gm (卩 A/V) | |
测试条件 | UDs= 10V UGs= 0V | UDs= 10V I ds= 50 ^A | UDs= 10V 1 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3-2为结型场效应管组成的共源级放大电路。其静态工作点
计算。但要注意,计算时UGs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比较大,如直接测输入电压US 和U,贝U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UO来计算输入电阻 测量电路如图3- 3所示。
"|| | ||||||||
信 | -% | / | 1 | * 1 1 | 放 | 1 1 || | ||
号 | Ui | : | Iri.X | I 1 1 | Uu | |||
源 | 1
| 1 | 1; | II , 1 t— | 0 | |||
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U0i = A\U;保持US不变,再把K掷向2 (即接入R),测量放大 器的输出电压5。由于两次测量中Av和US保持不变,故
式中R和R不要相差太大,本实验可取 R= 100〜200KQ。
二、实验设备与器件
4、交流毫伏表
6结型场效应管3DJ6FX 1
电阻器、电容器若干
四、实验内容
1、静态工作点的测量和调整
1) 接图3-2连接电路,令u = 0,接通+ 12V电源,用直流电压表测量 UG US和UD。检查静态工作点是否在特性曲线放大区的中间部分。如 合适则把结果记入表3-2。
2) 若不合适,则适当调整 甩和恳,调好后,再测量UG US和UD记入表 3 — 2。
表3 — 2
测量值 | 计算值 | |||||||
UG( V) | US( V) | UD( V) | UDs(V) | UG(V) | I d( mA | UDs(V) | UGs(V) | I d (mA |
2、电压放大倍数Av、输入电阻R和输出电阻Rd的测量
1) Av和FO的测量
在放大器的输入端加入f = 1KHz的正弦信号U (〜50〜100mV,并用示波
器监视输出电压U0的波形。在输出电压U0没有失真的条件下,用交流毫伏表分
别测量和r_= 10KQ时的输出电压UO (注意:保持Ui幅值不变),记入表
3— 3。
表3 — 3
测量值 | 计算值 | Ui和Uo波形 | |||||||
U(V) | UO(V) | Av | Fb( KQ) | Av | Ro( KQ) | 11-1 1 | |||
1 | |||||||||
皆10K | |||||||||
用示波器同时观察Ui和Uo的波形,描绘出来并分析它们的相位关系。
2) R的测量
按图3-3改接实验电路,选择合适大小的输入电压 US (约50- 100mV, 将开关K掷向“1”测出R= 0时的输出电压U0i,然后将开关掷向“ 2”(接入 R),保持US不变,再测出 5,根据公式
R U02 R求出Ri,记入表3-4。
U02
表3-4
测 量 值 | 计算值 | ||
U01 (V | U02 (V) | R (KQ) | R (KQ) |
五、实验总结
1、 整理实验数据,将测得的 Av、R、R和理论计算值进行比较。
2、 把场效应管放大器与晶体管放大器进行比较,总结场效应管放大器的 特点。
3、分析测试中的问题,总结实验收获
六、预习要求
1、复习有关场效应管部分内容,并分别用图解法与计算法估算管子的静
态工作点(根据实验电路参数) ,求出工作点处的跨导 gm。
2、场效应管放大器输入回路的电容 C1 为什么可以取得小一些(可以取 G=0.1 卩 F)?
3、 在测量场效应管静态工作电压 UGs时,能否用直流电压表直接并在 G S 两端测量?为什么?
4、 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?