通过本实验，理解双极型管放大器与绝缘栅型场效应管放大器的工作原理，了解晶体管单级放大器的设计方法。掌握放大器特性观察与参数测量的方法。

一、实验原理

（一）双极型管共射放大器

      电路采用分压式电流负反馈偏置方式，以减小静态工作点电流I_CQ及电压V_CEQ对晶体管参数的依赖性，使电路的静态工作点更稳定。

      输入交流小信号电压v_i经过耦合电容C₁至晶体管Q₁基极b，基极电压为静态与交流电压的叠加。基极电压的交变部分(即输入交流信号v_i)作用在晶体管be结等效动态电阻r_be上，产生与输入小信号v_i相关的交变基极电流。经过晶体管β倍电流放大，集电极产生的与输入小信号v_i相关的交变电流作用于集电极等效负载R_c//R_L，产生比小信号v_i幅度大得多且相位为180º的输出交变电压v_o。

（二）MOSFET共源放大器

      电路采用分压式电流负反馈偏置方式，具有较好的静态工作点稳定性。

      输入交流小信号电压v_i经过耦合电容C₁至MOS场效应管M₁栅极G，栅极电压为静态与交流电压的叠加。栅极电压的交变部分(即输入交流信号v_i)改变着DS间沟道的宽窄，产生与输入小信号v_i相关的交变漏极电流。与输入小信号v_i相关的交变漏极电流作用于漏极等效负载R_D//R_L，产生比小信号v_i幅度大得多且相位为180º的输出交变电压v_o。

二、实验内容

（一）双极型管共射放大器分析

1、瞬态分析

      信号源为正弦电压源VSIN(VOFF=0V，VAMPL=5~50mV，FREQ=10kHz)。

      仿真设置为Time Domain(Transient)：Run to(11ms)，Start saving data(10ms)，Maximun step(0.001ms)。

（1）测量放大器的静态工作点I_CQ、V_CEQ。

（2）在放大器输出不失真条件下测量放大器的中频增益A_V。

（3）改变输入正弦信号的幅度，测量放大器的最大不失真输出范围V_opp。

（4）改变发射极偏置电阻R_E为300Ω或910Ω，分别测量上述3类参数*。

2、交流扫描分析

      发射极偏置电阻R_E仍为430Ω。信号源为扫频正弦电压源VAC(5mVac，0Vdc)。

      仿真设置为AC Sweep/Noise：Logarithmic(Decade)，Start(1Hz)，End(100MegHz)，Point/Decade(100)。

（1）放大器增益的频率特性

      “Trace/Add Trace”命令下，增益分析变量表达式为V[RL:2]/V[Vi:+]，即电压增益。使用标尺测量中频增益A_V、下截止频率f_L、上截止频率f_H。

（2）放大器输入阻抗的频率特性

      “Trace/Add Trace”命令下，输入阻抗分析变量表达式为V[Vi:+]/I[Vi]，即信号源电压与电流之比。使用标尺测量中频处输入阻抗。

（3）放大器输出阻抗的频率特性

      将放大器输入端的电压信号源用短路线代替，负载换为信号源Vt:VAC。

      “Trace/Add Trace”命令下，分析变量表达式为V[Vt:+]/I[Vt]，即信号源电压与电流之比。使用标尺测量中频处输出阻抗。

（4）电容元件参数对放大器增益频率特性的影响*

      分别单独改变耦合电容或射极旁路电容，研究放大器的增益频率特性，分析电容元件参数的改变对放大器下截止频率f_L的影响。

（二）绝缘栅型场效应管共源放大器分析

1、瞬态分析

      信号源为正弦电压源VSIN(VOFF=0V，VAMPL=5~80mV，FREQ=10kHz)。

      仿真设置为Time Domain(Transient)：Run to(11ms)，Start saving data(10ms)，Maximun step(0.001ms)。

（1）测量放大器的静态工作点I_DQ、V_DSQ、V_GSQ。

（2）在放大器输出不失真条件下测量放大器的中频增益A_V。

（3）改变输入正弦信号的幅度，测量放大器的最大不失真输出范围V_opp。

（4）改变源极偏置电阻R_S为1kΩ或100Ω，分别测量上述3类参数*。

2、交流扫描分析

      源极偏置电阻R_S仍为220Ω。信号源为扫频正弦电压源VAC(5mVac，0Vdc)。

      仿真设置为AC Sweep/Noise：Logarithmic(Decade)，Start(1Hz)，End(100MegHz)，Point/Decade(100)。

（1）放大器增益的频率特性

      “Trace/Add Trace”命令下，增益分析变量表达式为V[RL:2]/V[Vi:+]，即电压增益。使用标尺测量中频增益A_V、下截止频率f_L、上截止频率f_H。

（2）放大器输入阻抗的频率特性

      “Trace/Add Trace”命令下，输入阻抗分析变量表达式为V[Vi:+]/I[Vi]，即信号源电压与电流之比。使用标尺测量中频处输入阻抗。

（3）放大器输出阻抗的频率特性

      将放大器输入端的电压信号源用短路线代替，负载换为信号源Vt:VAC。

      “Trace/Add Trace”命令下，分析变量表达式为V[Vt:+]/I[Vt]，即信号源电压与电流之比。使用标尺测量中频处输出阻抗。

（4）电容元件参数对放大器增益频率特性的影响*

      分别改变耦合电容、源极旁路电容，研究放大器的增益频率特性，分析电容元件参数的改变对放大器下截止频率f_L的影响。