1、实验一 MOS管基本特性测试 1.电路原理图： 2.测试 mos 管的输出特性： 测量的是一个 noms 的输出特性， noms 的参数为 w=1.5um,L=600nm. 横坐标为 Vdd从 0 12V，纵坐标为漏极电流 ID; 3.mos 管的转移特性曲线： 横坐标表示输入电压 Vgs从 0-5V 变化， 纵坐标表示的是漏极电流 ID 从转移特性曲线图可知， mos管的导通电压 Vth=0.853V 4.改变 Vdd,做出一组转移特性曲线： 横坐标表示输入电压 Vgs从 0-5V 变化， 纵坐标表示的是漏极电流 ID 由上至下分别表是 Vdd1=12V， Vdd2=9.6V, Vdd3=7
2、.2V, Vdd4=4.8V， Vdd5=2.4V 时 mos管的转移特性。 5.改变 mos 管的 w/L，观察输出特性的变化 解答： 比较不同 w,L 的输出特性曲线组图，可以看出宽长比 W/L 越大，输出的漏极电流也就越大。即当其他条件相同时，漏极电流与 mos管的宽长比成正比。 6.修改 mos 管的 w/L，观察转移特性的变化 ： 由不同 W/L下的转移特性图可知，当 Vgs=6V时， W/L越大，漏极电流 ID也就越大，而 gm=ID/Vgs 所以 gm也就 越大 . 实验三 mos管共源放大电路的分析 1.电路原理图： 2.共源电路的电压传输曲线： 3.在电压传输特性中选择一个适
3、当的输出电压值作为工作点电压，并测量对应的偏置电压。 由测得的共源电路电压传输曲线，选取 Vout=6.78V 作为工作点电压，此时的偏执电压为 VOFF=1.04V（斜率最大） 4.测量电压传输特性中工作点附近的斜率，即电压放大倍数。 如上图电压传输特性曲线所示：求得 AV=（ 7.28-6.78） /(1-1.04)=12.5 5.在偏置电压上叠加毫伏级正弦电压时的输出波形，并计算放大 倍数： 有图可求得放大倍数 AV=（ 6.2 5.0） /0.1=12 6.测量电路的幅频响应： 7.将幅频响应中低频增益和正弦电压增益以及电压传输特性斜率（增益）作比较。 幅频响应的低频增益 =21.2d
4、B 正弦电压增益 =20log12=21.58dB 电压传输特性斜率（增益） =21.94 由上可知三种情况下的增益基本相等 8.根据理论知识，设法提高电路的低频增益。 根据 AV=-gmRD可知可以将电路的 RD增大 也可将电路中 mos管的宽长比增大，如下图所示增大后的电压增益 实验问答： 2.根据测试情况分析电路的工作情况。如果要提高电路的增益，应当在那些方面作改动？ 答：由本实验第八部可知，要提高电路的增益可以增加电路中 noms的宽长比，或适当增大电阻 RD的阻值 . 3.小结实验中的三种测试方法分析各种测试方法的特点 . 答：实验中用到了电压传输特性测试斜率法，这种方法感觉不准确，
5、因为不知道怎样测量不同点的斜率值，只能根据测得两点的值，作计算估计。 对与正弦电压测试法即在直流的基础上加上小信号进行分析测试。 最后是幅频响应测试法，因为管子是理想的，没由低频的 fL只有 fH. 4.小结电路增益提高 的途径和结果。 答：提高电路增益的途径（ 1）适当增加 mos管的宽长比（ 2）适当增加电阻 RD的电阻值 RD的增加不能太大要保证管子的工作条件 实验四 差动放大器的研究（ 1） 1. 测量图示电路差放管的漏极电压，并测试差动放大电路的增益。测量结果与实验 3 比较。 原理图： 首先做直流分析： 得到静态工作点的电压 Vds=7.0V 在加入小信号交流调节电路到静态工作点上
6、 得到 Vgs与 Vds 电路的增益 AV=（ 7.007-7） /0.005=1.04 基本没放大 . 2. 把差放管的负载电阻改为电流源， 入下了图所示 同时改变了 R6和 R4，同时增大了电流源 mos管的宽长比 由此可以计算出电路增益 Av=（ 7.12-7.05） /0.005=14 实验问答： 1. 估算图一的漏极静态电压，和实验结果作比较 . 答：理论计算 VDS=VDD-IA/2*R=12-0.5*10=7V 实验结果的 VDS=7V 理论与实验结果一致 . 2. 图二的电路增益提高了多少？ 答： 13dB.能提高这么多是因为我将电流源的 mos管的宽长比也增加了，如果不增加
7、mos管的宽长比调好久放大倍数也不理想，而且漏极电压很难调。 3. 电路增益能否提高到 60dB 以上 . 答：没达到，估计有点困难，因为增益要提高到 60dB 原来电路肯定不行，改变 mos管的参数可以一定程度上提高电路的增益，如下所是我改变了电流源和差放 mos管的参数使得增益达到了 32.4dB 此时的放大倍数为 40 4. 增益提高后漏极电压调整是否有困难 . 答：是，电路增益提高会是漏极电流提高，而要保障漏极静态电压保持不变又要减小电流 5. 提出便于调整静态工作状态的方案 . 答：固定 Vgs调节可以改变差放电流或电阻的量，采用变量的形式，去不同的值测输出端的电压，寻找瞒住条件的 VDS，然后在固定对应的参数。 实验五 差动放大器的研究（二） 1. 分析图示电路。解释 M6,M7如何起到稳定共模电压的作用。
