一、题目
利用 Multisim 从下列两个方面研究图1所示电路的频率响应。 图
        
        
         1
          
        
         共源放大电路
        
       
       
        图1\,\,共源放大电路
       
      
     图1共源放大电路(1)为改善低频特性,应增大三个耦合电容中的哪一个最有效。
     
      
       
        
         图
        
        
         1
          
        
         共源放大电路
        
       
       
        图1\,\,共源放大电路
       
      
     图1共源放大电路(1)为改善低频特性,应增大三个耦合电容中的哪一个最有效。
 (2)场效应管的漏极静态电流对上限频率的影响。
二、仿真电路
搭建图1所示电路,并接入测试仪器,如图2所示。电路场效应管采用虚拟 N 沟道耗尽型 MOS 管,便于设置参数。设置虚拟 MOS 管的沟道长度 Channel legenth = 100 μm,沟道宽度 Channel width = 100 μm,设置模型参数 
    
     
      
       
        VT = 
       
       
        
         U
        
        
         
          G
         
         
          S
         
         
          (
         
         
          t
         
         
          h
         
         
          )
         
        
       
       
        =
       
       
        −
       
       
        2
        
       
        V
       
      
      
       \textrm{VT = }U_{GS(th)}=-2\,\textrm V
      
     
    VT = UGS(th)=−2V,
    
     
      
       
        KP
       
       
        =
       
       
        1
       
       
        ∗
       
       
        1
       
       
        
         0
        
        
         
          −
         
         
          3
         
        
        
       
        
         A/V
        
        
         2
        
       
      
      
       \textrm{KP} = 1*10^{-3}\,\textrm{A/V}^2
      
     
    KP=1∗10−3A/V2,
    
     
      
       
        CGSO
       
       
        =
       
       
        1
       
       
        ∗
       
       
        1
       
       
        
         0
        
        
         
          −
         
         
          8
         
        
        
       
        F/m
       
      
      
       \textrm{CGSO} = 1*10^{-8}\,\textrm{F/m}
      
     
    CGSO=1∗10−8F/m,
    
     
      
       
        CGDO
       
       
        =
       
       
        2
       
       
        ∗
       
       
        1
       
       
        
         0
        
        
         
          −
         
         
          8
         
        
        
       
        F/m
       
      
      
       \textrm{CGDO}=2*10^{-8}\,\textrm{F/m}
      
     
    CGDO=2∗10−8F/m。
 用万用表测量场效应管的栅极、源极和漏极静态电位,可判断出其工作状态;用函数发生器做信号源,并在放大电路输入端接 
    
     
      
       
        2
        
       
        kΩ
       
      
      
       2\,\textrm{kΩ}
      
     
    2kΩ,等效为信号源内阻;用波特图仪测量幅频特性。 图
        
        
         2
          
        
         仿真电路
        
       
       
        图2\,\,仿真电路
       
      
     图2仿真电路
     
      
       
        
         图
        
        
         2
          
        
         仿真电路
        
       
       
        图2\,\,仿真电路
       
      
     图2仿真电路
三、仿真内容
(1)分别改变三个电容的容值,测量其下限频率;
 (2)为方便调解 
    
     
      
       
        
         I
        
        
         
          D
         
         
          Q
         
        
       
      
      
       I_{DQ}
      
     
    IDQ,在场效应管的栅极于电源之间加电阻 
    
     
      
       
        
         R
        
        
         1
        
       
      
      
       R_1
      
     
    R1,构成静态工作点稳定电路,如图3所示。测试不同场效应管的漏极静态电流对上限频率的影响。
 
     
      
       
        
         图
        
        
         3
          
        
         静态工作点稳定电路
        
       
       
        图3\,\,静态工作点稳定电路
       
      
     图3静态工作点稳定电路
四、仿真结果
(1)三个电容变化时对低频特性的影响如表1所示。 表 1 三个电容对低频特性的影响 表1\,\,三个电容对低频特性的影响 表1三个电容对低频特性的影响
| C 1 C_1 C1/μF | C 2 C_2 C2/μF | C s C_s Cs/μF | f L f_L fL/Hz | 对 f L f_L fL 的影响 | 
|---|---|---|---|---|
| 10 | 10 | 10 | 27.346 | 原参数 | 
| 20 | 10 | 10 | 27.346 | 基本不变 | 
| 10 | 20 | 10 | 27.346 | 基本不变 | 
| 10 | 10 | 20 | 13.984 | 明显减小 | 
(2)表2为场效应管的漏极静态电流对上限频率的影响。 表 2 漏极静态电流对上限频率的影响 表2\,\,漏极静态电流对上限频率的影响 表2漏极静态电流对上限频率的影响
| R 1 R_1 R1/MΩ | R s 1 R_{s1} Rs1/kΩ | U G Q U_{GQ} UGQ/mV | U S Q U_{SQ} USQ/mV | U D Q U_{DQ} UDQ/V | I D Q I_{DQ} IDQ/mA | 中频增益/dB | f H f_H fH/MHz | 
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ∞ \infty ∞ | 1 | 0 | 763.932 | 7.361 | 0.7639 | 9.734 | 36.402 | 
| 50 | 1 | 293.829 | 930.006 | 5.7 | 0.93 | 10.588 | 35.755 | 
五、结论
(1)由表1可知,为改善低频特性,应增大 
    
     
      
       
        
         C
        
        
         s
        
       
      
      
       C_s
      
     
    Cs。
 (2)由表2可知,
    
     
      
       
        
         I
        
        
         
          D
         
         
          Q
         
        
       
      
      
       I_{DQ}
      
     
    IDQ 增大,增益变大,上限频率减小。













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