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试验四 场效应管放大电路
1．试验目标
（1）研究场效应晶体管放大电路特点。
（2）比较场效应管放大电路和双极型晶体管放大电路不一样。
（3）掌握场效应管放大电路性能指标测试方法。
2．试验包含理论知识和试验知识
本试验包含了场效应管原理和应用。
3．试验仪器
直流稳压电源、 万用表、 信号发生器和示波器
4．试验电路
, 它由一级场效应管和一级三极管放大电路组成。
5．试验原理
场效应管是一个电压控制型半导体器件。 按其结构和工作原理不一样, 可分为结型场效应管和绝缘栅型场效应管。 它不仅像双极型晶体管一样含有体积小、 重量轻、 耗电少、 寿命长等优点。 而且和双极型晶体管相比, 它输入阻抗很高, 可达109～1012Ω, 热稳定性好, 抗辐射能力强。 它最大优点是占用硅片面积小, 制作工艺简单, 成本低, 很轻易在硅片上大规模集成。 所以在大规模集成电路中占有极其关键地位。
和三极管放大电路一样, 为了使电路正常放大, 必需设置适宜静态工作点, 以确保在信号整个周期内, 场效应管均工作在恒流区。
（1）结型场效应管特征和参数
。 在转移特征曲线中, 当UGS=0时漏极电流称为饱和漏极电流IDSS。 当UGS改变到使ID≈0时, 对应UGS称为夹断电压UP。 转移特征曲线斜率称为跨导gm, 显然gm值和场效应管工作点相关。
输出特征曲线分为四个区。 它们分别是可变电阻区、 恒流区、 夹断区和击穿区。
1）可变电阻区
, 使UDS=UGS-UP, 即UGD=UP点连接而成。 UGS越大, 予夹断时UDS值也越大。 予夹断轨道左边区域称为可变电阻区, 该区域中曲线近似为不一样斜率直线。 当UGS确定时, 直线斜率也唯一地被确定, 该斜率倒数即为漏源间等效电阻。 所以, 在该区域中, 经过改变UGS大小, 能够改变漏源间电阻阻值。 所以把这个区域称为可变电阻区。
2）恒流区
。 当UDS>UGS- UP, 即UGD<UP时, 各曲线近似为一组横轴平行线。 漏极电流ID基础不随UDS而变, 故称此区域为恒流区。 在恒流区内, 即使ID不随UDS而改变, 不过, 对应于不一样UGS, 漏极电流恒值不一样。 也就是说, UGS对漏极电流有控制作用, 所以又称为“放大区”。 场效应管作为放大器使用时, 通常工作在此区域内。
3）夹断区
当UGS < UP时, 导电沟道被夹断, ID≈0, 即
, 称为夹断区。
4）击穿区
当UDS增加到某一临界值时, 漏极电流ID开始快速增大而出现击穿现象。 这是因为UDS过高而使漏区和衬底之间PN结产生雪崩击穿而致。
（2）场效应管放大电路
试验电路采取由N沟道结型场效应管2SK246和若干电阻、 电容组成共源放大电路, 。 下面以此电路为例进行研究。
2SK246是N沟道结型场效应管, 。
N沟道结型场效应管2SK246是电路关