基于multisim的场效应管放大电路分析与设计new

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1、第30卷第12期实验室研究与探索Vol．30No．122011年12月RESEARCHANDEXPLORATIONINLABORATORYDec．2011基于Multisim的场效应管放大电路分析与设计陈莉平，任艳频，侯素芳(清华大学自动化系，北京100084)摘要:配合理论课程在实验课程中增加场效应管及其放大电路的内容。以N沟道结型场效应管2N5486为例，介绍运用EDA软件Multisim对场效应管特性曲线及由其构成的共漏放大电路的设计与仿真分析方法。关键词:场效应管;放大电路;Multisim中图

2、分类号:TN702文献标志码:A文章编号:1006－7167(2011)12－0130－04AnalysisandDesignofAmplifierofFieldEffectTransistorBasedonMultisimCHENLi-ping，RENYan-pin，HOUSu-fang(AutomationDepartmentofTsinghuaUniversity，Beijing100084，China)Abstract:FollowingtheintroductionofFieldEffectT

3、ransistor(FET)intheoreticalcourse，experimentsofFETandFET-basedamplifierhavebeenaddedtorelevantpraticalcourse．TakingtheN-channeljunctionFET2N5486foraninstance，amethodofdesignandsimulationforFETcharacteristiccurveandcommon-drainamplifierisintroducedinthisp

4、aper．AlltheworkisbasedonMutltisim，oneoftheEDAtools．Keywords:fieldeffecttransistor;amplifier;Multisim电路和负反馈电路应用较多，而关于场效应管的电路0引言分析与设计较少。因此本文将以N沟道结型场效应场效应管(FieldEffectTransistor)自20世纪60年管为例，主要介绍运用EDA软件Multisim对场效应管代诞生以来，就因其具备噪声低、热稳定性好、抗辐射及由其构成的共漏放大电路的设计与仿真分

5、析方法。能力强等优点广泛应用于各种电子电路中。近些年，1场效应管特性曲线的测试理论课老师在教材编写和授课内容中加大了场效应管［1］及其电路的讲授比重。作为与其同步进行的实验在确定场效应管型号时，为了配合Multisim仿真课程，我们也相应地增加了对场效应管及由其构成的环境，选用了其元件库中的2N5486。它的模型参数值放大电路的分析与测试，并开发从基础型到设计型的与器件手册中的参数十分近似，便于实验前的仿真设分层次实验内容。让学生通过不同层次的实验内容的计。但考虑到器件的分散性，在实验中有可能体现出设置

6、，学习并掌握场效应管的特点、由其构成的放大电差别，这一点会提醒学生注意［1］。路的设计、与晶体管电路共同构成多级放大电路的分在放大电路中，只有让场效应管工作在恒流区，电析与测试方法，深刻理解引入合适的负反馈后对电路路才能正常放大。此时可将漏极电流iD看成由电压性能的影响等。UGS控制的电流源，转移特性曲线描述了这种控制关在历年的实验教学中，使用由晶体管构成的放大系。输出特性曲线则描述了栅源电压UGS、漏源电压［2］UDS与漏极电流iD三者之间的关系。从特性曲线图收稿日期:2011－02－15作者简介:陈

7、莉平(1974－)，女，北京人，学士，工程师，主要从事电中可以读出夹断电压UGS(off)、饱和漏极电流IDSS等参子技术相关的实验教学工作。数。因此为了掌握场效应管的各主要参数，确保其工Tel．:010-62771932;E-mail:chenlp@tsinghua．edu．cn作在恒流区，首先要得到它的特性曲线。第12期陈莉平，等:基于Multisim的场效应管放大电路分析与设计131在Multisim中，场效应管的特性曲线可以通过IV分析仪(IV-Analysis)和直流扫描分析(DCSweepA

8、nalysis)这两种方法得到。直流扫描分析是以一个或两个“源”作为自变量，以指定节点的直流电压或指定支路的直流电流作为函数，获得它们关系曲线的工具。使用时需首先定义自变量(扫描电压)和函数(输出)，然后通过扫描得到关系曲线。下面介绍使用直流扫描分析得到场效应管特性曲线的具体方法。而利用IV分析仪观测器件曲线的方法比较简单直观，这里不再赘述。图2设置参数建立测试电路如图1所示，为保证场效应管始终工作在恒流区设置VDD为8V。在Multisi