模电课后习题(二).pdf

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1、习题八8.1选择正确的答案填入空内。（1）场效应管的漏极电流是由（）的漂移运动形成的。A.少子 B.多子 C.两种载流子（2）场效应管是 种（）控制型的电子器件。A.电流 B.光 C.电压（3）场效应管是利用外加电压产生的（）来控制漏极电流的大小的。A.电流 B.电场 C.电压（4）与双极型晶体管比较，场效应管（）。A.输入电阻小 B.制作工艺复杂 C.放大能力弱（5）当场效应管的漏极直流电流/D从 2mA变为3mA时，它的低频跨导将（）。A.增大 B.减小 C.不变某场效应管的转移特性如由题8.1图所示，则该管是（）场 效 应 管。A.增强型NMOS B.耗尽型NMOS C.耗尽型PMOS（

2、7）当耗尽型场效应管工作于放大区时;场效应管办的数学表达式为（）。0=【DSS，B.=IDSS（vGS-vDS）2 C.iD IDSS（1 ）VGS（qff）（8）当栅源电压匕s=OV时，能够工作在恒流区的场效应管有（）。A.结型管 B.增强型MOS管 C.耗尽型MOS管答 案(1)B(2)C(3)B(4)C(5)A(6)B(7)C(8)A C8.2 已知场效应管的输出特性曲线如题8.2图（a）所示，画出它在恒流区的转移特性曲线。题 8.2图解：在场效应管输出特性曲线的恒流区作横坐标的垂线，如题8.2图所示，读出其与各条曲线交点的纵坐标值及%S值，建 立i D=/(V G S)坐标系，描点，连

3、线，即可得到转移特性曲线，如题8.2图(b)所示。8.3在 题8.3图所示电路中，已知场效应管的 5-5V；问在下列三种情况下，管子分别工作在哪个状态？(1)V G S=_ 8 V,V D S=4 V (2)V G S=_3 V,V D S=4 V (3)V G S=_3 V V D S=1 V解：因为s -心，所以管子工作在恒流区。(3)因为 s /，且s 0 V,所以T|为N沟道增强型M O S管，/且 丫/一%，因此管子处于恒流区。T 2管：VT=-4 V 右，因此管子处于截止区；T 3管：VT=-4 V 0 V,所以T 3为P沟道增强型M O S管，vG S vG S-VT时，因此管子

4、处于可变电阻区；由此可判断出它们各自的工作状态如解8.4表所示。解8.4表管 号vT/vV.VVG/V VD/V工作状态T,4-513恒流区T2-4331 0截止区T3-46o-5可变电阻区8.5 已知某结型场效应管的/D s s=2 m A,后=-4 V,试画出它的转移特性曲线和输出特性曲线，并近似画出预夹断轨迹。解：根据方程，D=/DSS(1 一 T迄)，逐点求出确定的V G S 下 的 可 近 似 画 出 转 移 特 性 和 输出特性；在输出特性中，将各条曲线卜/GD=%的点连接起来，便为予夹断线：如 解 8.5 图所示。8.6 电路如题8.6 图所示，场效应管的输出特性如题8.2 图所

5、示，分析当vi=4 V、8V、1 2 V三种情况下场效应管分别工作在什么区域。j%=1 2 VRd 3.3 k CVi _o=-N-o题 8.7 图题 8.6 图解：根据题8.2 图所示场效应管的输出特性可知，其 开 启 电 压%=5 V,根据题8.6 图所示电路可知V GS=V i。当 V i=4 V 时，vGS rT,场效应管导通。假设场效应管工作在恒流区，根据输出特性可知,D O.Gm A,管压降VDS2“CC-i D&Q l O V,因此，vDS vcs VT,说明假设成乂.，即场效应管工作在恒流区。当V i=1 2 V 时，由 于%c=12V,必然使场效应管工作在可变电阻区。8.7

6、电路如题8.7 图所示，设 F E T 的参数为：/D SS=3 m A,KP=-3V,当RD分别为下列两个数值时，判断F E T 是处在饱和区还是非饱和区，并求饱和区中的电流(l)/?D=3.9k Q (2)/?D=1 0 k Q解：题 8.7 图所示为N沟道结型场效应管(l)/?D=3.9k Q 时：%s=O%，则=/o s s(l 一 等 了 =3(1 一 白 =3 m AvDS=Vc c-iDRd=1 5 3 x 3.9=3.3V因为%s VGS-VP-所以该FE T 工作在饱和区，/D=3 m A;（2）&）=1 0 k Q 时：=0%，则=1DSS（1-爷=3（1-）2=3 m A

7、vDS=Vc c iDR（l=1 5 3 x 1 0 =15V因为v s|VT|（VT为开启电压）时才有小，因此，增强型的MOS管不能用自偏压的方法来设置静态工作点。8.13 电路如题8.13图所示。设 FET（）的参数为gm=0.8ms,rd=200kQ；三 极 管（T2）的参数夕=4 0,，be=lkQ。（1）画出放大电路的小信号等效电路。（2）计算放大电路的电压增益4,和输入电阻尺。输 出 电 压 匕=（g,vgs-%凶电 阻 凡 的 电 流 =九+（1 +“儿此由 b 点的 KCL 定律：gJgs+i+i b=Q，即+吗+-+&+1 =0,可得Rd.=_g/g s”I +（1 +0此故

8、 V。=g m%+芦,：7 二夕）&a=g-%l+.联+；+.）凡 4凡&I由 K V L 定律 V,.=1 .+Vog，4 口 +夕 1 1 力+（1 +夕）凡 因所以电压增益4.=-4-=0.8 9*%+g“%i+B&输入电阻 R,=4 3 +（勺 II R g2）=Rg3=5 L8.1 4 电路如题8.1 4 图（a）所示，设 F E T （）的互导为gm，厂 d很大；B J T （T2）的电流放大系数为夕，输入电阻为%e。（1）试说明T I、T 2 各属什么组态。（2）画出电路的小信号等效电路。（3）写出放大电路的电压增益4，、输入电阻凡及输出电阻尺 的表达式。解：（1）为源极输出器（

9、共漏极），1 2 为共射极电路。（2）电路的小信号等效电路如题8.1 4 图（b）所示。（3）求电压增益4，、输入电阻凡及输出电阻凡匕=仇（凡/&）=一饱（凡 R）匕=%+0 be=+g“KJbe=（1 +g,”）电压增益 Av匕 1+g/ie输 入 电 阻&=R g输 出 电 阻R-Rc8.1 5 题 8.1 5 图所示电路为一带自举电路的高输入阻抗射极跟随器。试定性说明:（1）电压增益接近为1。（2）通过C 3 引入自举可减少漏栅电容对输入阻抗的影响。（3）通过C 2 引入自举大大提高了放大电路的输入电阻。解：（1）由电路图可知T|组成源极跟随器，因此第一级放大电路的电压增益4 1 =1；

10、第二级放大电路由1 2 组成射极输出器（射极跟随器），该级的电压增益4 2=1，因此，整个放大电路的电压增益Av=NM4,2=1。（2）设场效应管漏栅极间电容为C dg。当接入电容G 后，因为C 3 远比C dg大得多，因此，在一定频率范围内可将Q 视为短路，则 C dg的一端相当于接到输出端，而其另一端接到输入端。由于电路的电压增益接近于1 ,因此当输入信号h 变化时，C dg两端电位变化基本相同，相当于基本没有交流电流信号流经C dg，即此时C dg相当于开路，因此，通过C 3 引入自举可减少漏栅电容C dg对输入阻抗的影响。（3）当接入电容a 后，在定频率范围内可将a 视为短路。这 时R

11、gi的下端相当于接到了电路的输出端，而 的 上 端 接 到 电 路 的 输 入 端。由于电路的电压增益接近于1 ,因此当输入信号V i变化时，两端电位变化基本相同，Rgi（及 42）几乎不取交流信号电流，因此，通过引入自举可克服栅极偏置电路会降低输入电阻的影响，从而大大提高了放大电路的输入电阻。8.1 6 电路如题 8.1 6 图（a）所示，已知 7?g l=1 0 0 k Q,/?g 2=30 0 k Q,/?g 3=2M Q,/?d=1 0 k Q,&i=1 0 k C,&2=2k Q,KDD=20V,gm=1 m s。（1）画出电路的小信号等效电路。求电压增益4。（3）求放大器的输入电阻

12、R,及输出电阻R。解：（1）小信号等效电路如题8.1 6图（b）所示。（2）电压增益 4=h=二=-3.3匕%+g”,%6 2（3）输入电阻&=Rg3+（勺 4 2）=2.075A/Q输 出 电 阻R 0=R d=1 0 k QD(a)放大电路(b)小信号等效电路题8.1 6图8.1 7 源极输出器电路如题8.1 7图(a)所示，已知F E T工作点上的互导gm=0.9 s,其它参数如图所示。(1)画出电路的小信号等效电路。(2)求电压增益4.、输入电阻尺、输出电阻(a)放大电路(b)小信号等效电路题8.1 7图解：(1)小信号等效电路如题8.1 7图(b)所示。(2)求电压增益4，、输入电阻

13、火i、输 出 电 阻&电 压 增 益A,=2 =8&禺=0.92输入电阻 R,=Rg3+(R g/R g O=2.0 7 5 g输 出 电 阻 火。=&/-=1.02 28.1 8 利 用M u l t i s i m分 析 图P 8.8(a)所示场效应管放大电路中几、飞、风变化对Q点、4，、Ri、凡 和 匕m的影响。解答：略8.1 9 场效应管放大电路如题8.1 6图所示，利用M u l t i s i m分析下列问题：(1)确定一组电路参数，使电路的Q点合适；(2)若输出电压波形出现顶部失真，则可采取哪些措施？若输出电压波形出现底部失真，则可采取哪些措施？调整相关电路参数使Q点大约在交流负载线的中点；(3)要想提高电路的电压放大能力，可采取哪些措施？解答：略