第3章场效应答案.docx

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1、习题答案已知场效应管的输出特性或转移如题图所示。试判别其类型，并说明各管子在I Uds I 二10V时的饱和漏电流Idss、夹断电压Ugsoit （或开启电压UGSth）各为多少。解：FET有JFET和MOSFET, JFET有P沟（U只能为正）和N沟（Us只能为负）之分。MOSFET中有耗尽型P沟和N沟（Ugs可为正、零或负），增强型P沟（0gs只能为 负）和N沟（Ugs只能为正）。图（a）： N 沟耗尽型 MOSFET, IDSS =2mA,UGS（f/j） =Vo图（b）： P 沟结型 FET, /ss=3mA, UGS（t/l）=3Vo图（c）： N沟增强型MOSFET, Idss无意

2、、义，gs（例=15V。3.1 已知某JFET的lDss=10mA, UGSoff=-4V,试定性画出它的转移特性曲线，并用平方律电 流方程求出UGS=-2V时的跨导gmo解：（1）转移特性如下图所示。3.2 已知各FET各极电压如题图所示，并设各管的Ugsw =2V。试分别判别其工作状态（可变电阻区，恒流区，截止区或不能正常工作）。解：图(a)中，N沟增强型 MOSFET因为 Ugs = 3 7 Gs(th) 2 V ,UGD = -2V = UGS(th)=2V,所以工作在恒流区。图 (b)中，N 沟耗尽型 MOSFET , UGS = 5 V UGS(th)=-2 V , UGD=0VU

3、GS(th)=-2V,所以工作在可变电阻区。图(c)中，P 沟增强型 MOSFET , UGS = -5 V Ugsc/z)=2V,所以工作在恒流区。图(d)中，为N沟JFET, UGS=-3V UGS(lh)二 L5VUGDQ - GSQ - VdSQ = 3GS（th ）可见符合工作在恒流区的假设条件。（2）低频小信号等效电路如图（b）所示。3.6 场效应管电路如题图所示。设MOSFET的&业=500川2, gsw = 3 V。试求显分别为2kQ和10k。时U。的值。9V9 Udd口 TG I-OUo|Rs解：7?s = 2kQ时,可得/o=2mA, Uo = 4 V(舍去/。= 4.5m

4、A)Rs=10kQ时，计算得到/力=0.5mA, UO=5V3.7 FET放大电路如题图3.8所示。3.7 FET放大电路如题图3.8所示。图中器件相同，和相同符号的电阻相等，各电容对交流信号可视为短路。O4-UiOUdd-O+UoCsK)(a)(e)O-4-Uio-I*ds题图3.8（1）说明各电路的电路组态。（2）画出个电路的低频小信号等效电路。（3）写出三个电路中最小增益A”,最小输入电阻段和最小输出电阻R（）的表达式。解：（1）图（a）是共源放大电路，图（b）是共漏放大电路，图（c）是共栅放大电路。（2）与图（a）、（b）和（c）相对应的小信号等效电路如图（d）、（e）和（f）所示（3

5、）由图可见，各电路的静态工作点相同，所以值相等。电压放大倍数最小的是共漏放大器,的是共漏放大器,由（e）可求得4 = gmRs 丫ds1 + gJ% 以输入电阻最小的是共栅放大器。如不考虑以，由图（f）可得耳=R 一；如考虑以,SrnSm rdsSm rds且满足 rds L ,则 R,= Rs II gmHR.HR.输出电阻的是共漏放大器，由图（e）可得此=九一L8 rn3.8画出题图3.9所示电路的直流通路和交流通路。0 Udd(+18V)解:解:Rs 一2k QRiUi+160k。Us(a)题图Ci HI +C2lOOkQUoRo+Us题图UiRiRdRl UoRiRo(c)3.9放大电

6、路如题Ugs（叨）3.9放大电路如题Ugs（叨）-=80 Vo 2(b)(b)题图3.10(1)试求该电路的静态漏极电流和栅源电压Ugsq。(2)为保证JFET工作在饱和区，试问电源电压应取何值？(3)画出低频小信号等效电路。(4)试求器件的以值，电路的4、耳和&。解：(1)T为N沟JFET,所以s(w)=2V,故可列出联立解上述方程，可得(2)为保证JFET工作在恒流区，则应满足因为所以t/ 1.23+ 0.764x7 = 6.6 (V)如果考虑一定的输出电压动态范围，力可取1012V。(4)3.101所示，已知FET的参数：=5如, =100!。电容对信号可视为短路。(1)画出该电路的交流

7、通路 当对 = 20sin/(根V)时，计算输出电压。 题图(2)3.11 题图中JFET共源放大电路的元器件参数如下：在工作点上的管子跨gm=lmS, rds=200kQ, Ri=300 kQ, R2=100kQ, R3=1MQ, R4=10kQ, R5=2kQ, R6=2kQ,试估算放大 电路的电压增益、输入电阻、输出电阻。3.12 两级MOSFET阻容耦合放大电路如题图3.13所示。已知V和V2的跨导gm，并设 00,电容CC4对交流信号可视作短路。试画出电路的低频小信号等效电路。(2)计算电路的电压放大倍数Au和输入电阻Ri。(3)如将Rgi的接地端改接到Ri和R2的连接点，试问输入电阻Ri为多少？Udd题图3.13解：(1)低频小信号等效电路如题图3.13(b)所示(b)(b)题图3.13(2)(3)由题图c)所示电路可求得(略去Rg2)