學(xué)子專區(qū) — 活動(dòng)：零增益放大器(MOS)

目標(biāo)

本次活動(dòng)是對(duì)11月份學(xué)子專區(qū)的延續(xù)；本次將介紹電流鏡，其輸出可以不受輸入電流變化的影響。因此，使用MOS晶體管從另一個(gè)角度來研究零增益放大器的性能將頗有助益。

材料

●   ADALM2000主動(dòng)學(xué)習(xí)模塊

●   無焊面包板

●   一個(gè)2.2 kΩ電阻（或其他類似值）

●   一個(gè)168 Ω電阻（將100 Ω和68 Ω電阻串聯(lián)）

●   一個(gè)小信號(hào)NMOS晶體管（增強(qiáng)模式CD4007或ZVN2110A）

說明

圖1給出了NMOS零增益放大器的原理圖。

圖1 NMOS零增益放大器

硬件設(shè)置

面包板連接如圖2所示。任意波形發(fā)生器1輸出連接驅(qū)動(dòng)電阻R1的一端。電阻R2連接在晶體管M1的柵極和漏極之間，電阻R1的另一端也連接至柵極。M1的源極接地；所以，M1采用共源配置。

圖2 NMOS零增益放大器面包板電路

程序步驟

波形發(fā)生器1配置為1 kHz三角波，峰峰值幅度為4 V，偏置為2 V。連接示波器通道1，以顯示AWG的輸出W1。示波器通道2 (2+)的單端輸入被用于交替測(cè)量M1的柵極電壓和漏極電壓。

配置示波器以捕獲測(cè)量的兩個(gè)信號(hào)的多個(gè)周期。啟用XY功能。

使用示波器的波形圖示例如圖3至圖5所示。

圖3 示波器VGATE的波形圖

圖4 示波器VDRAIN的波形圖

圖5 示例：比較VGATE和VDRAIN

問題：

●   在電路設(shè)計(jì)中采用零增益放大器的主要目的是什么？

作者簡介

Doug Mercer于1977年畢業(yè)于倫斯勒理工學(xué)院(RPI)，獲電子工程學(xué)士學(xué)位。自1977年加入ADI公司以來，他直接或間接貢獻(xiàn)了30多款數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品，并擁有13項(xiàng)專利。他于1995年被任命為ADI研究員。2009年，他從全職工作轉(zhuǎn)型，并繼續(xù)以名譽(yù)研究員身份擔(dān)任ADI顧問，為“主動(dòng)學(xué)習(xí)計(jì)劃”撰稿。2016年，他被任命為RPI ECSE系的駐校工程師。

Antoniu Miclaus現(xiàn)為ADI公司的系統(tǒng)應(yīng)用工程師，從事ADI教學(xué)項(xiàng)目工作，同時(shí)為Circuits from the Lab?、QA自動(dòng)化和流程管理開發(fā)嵌入式軟件。他于2017年2月在羅馬尼亞克盧日-納波卡加盟ADI公司。他目前是貝碧思鮑耶大學(xué)軟件工程碩士項(xiàng)目的理學(xué)碩士生，擁有克盧日-納波卡科技大學(xué)電子與電信工程學(xué)士學(xué)位。