实验十四、共源放大电路的频率响应

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。$$图1共源放大电路$$（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 $\text{VT = }{U}_{GS(th)}=-2\text{V}$，$\text{KP}=1\ast 10^{-3}{\text{A/V}}^2$，$\text{CGSO}=1\ast 10^{-8}\text{F/m}$，$\text{CGDO}=2\ast 10^{-8}\text{F/m}$。
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 $2\text{kΩ}$，等效为信号源内阻；用波特图仪测量幅频特性。$$图2仿真电路$$

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 $I_{DQ}$，在场效应管的栅极于电源之间加电阻 $R_1$，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。
$$图3静态工作点稳定电路$$

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。$$表1三个电容对低频特性的影响$$

$C_1$/μF	$C_2$/μF	$C_s$/μF	$f_L$/Hz	对 $f_L$ 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。$$表2漏极静态电流对上限频率的影响$$

$R_1$/MΩ	$R_{s1}$/kΩ	$U_{GQ}$/mV	$U_{SQ}$/mV	$U_{DQ}$/V	$I_{DQ}$/mA	中频增益/dB	$f_H$/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 $C_s$。
（2）由表2可知，$I_{DQ}$ 增大，增益变大，上限频率减小。