模拟与数字电子电路基础作业答案4..docVIP

作业4 截止日期：2015-5-13(14) 要求：写出步骤，独立完成 内容：第七章1,2,3,4,5,6节, 第八章1,2节，第四章第5节 电路图如下，已知，求vO（10分） 参考解答：因为：v=R*i=R*K/v2；v3=K*R;v=; vO=VS-v=VS-; 电路图如下，已知：，求vB（10分） 参考解答：I=VS/(RA+RB+K/vB)=vB/RB;vB(RA+RB)=VS-K*RB;vB=(VS-K*RB)/(RA+RB) 求出下面电路的Thevenin等效电路，注意电路中包含一个dependent电压源，参数α的单位是欧姆。（15分） 提示：计算Rth时，dependent source不能设为0，参考课本例3.23。 参考解答：先求UTH: 用节点法：I0=i+iF,U2-α*i=i*R1;U2=iF*R2; （I0-i)*R2-α*i=i*R1;i=R2*I0/(R1+R2+α); UTH=U2=iF*R2=(I0-i)*R2=R2*I0*(R1+α)/(R1+R2+α); 其次求RTH：RTH=(R1+α)*R2/(R1+R2+α); 课本第八章练习8.1。（20分） 参考解答：(1) VO=VS-ID*RL=VS-0.5K(VI-VT)2*RL; (2) 增益=-K*RL*(VI-VT); (3) 有一个Gate和Drain连接在一起的MOSFET，它的参数是VT和K。它的drain-to-source电压和drain电流分别用vR和iR表示（20分） 写出该MOSFET在饱和状态下的vR和iR的关系表达式(vR≥VT)。 建立MOSFET在operating point为(vR=VR)时的small signal模型，并给出vr和ir的关系表达式。 提示：参考课本例8.1。 参考解答：a：iR=iDS=0.5*K*(vGS-VT)2=0.5*K*(vDS-vT)2=0.5*K*(vR-vT)2； b: ir/vr=K*(vR-VT); vr=ir/K*(vR-VT);当vR=VR时，vr=ir/K*(VR-VT) MOSFET在operating point为(vR=VR)时的small signal模型如下 ： r=1/K*(VR-VT) 课本第七章问题7.10。（10分） 参考解答： a ： b ： 应用KVL：VS-ID*RS-VGS=0;ID=K*(VGS-VT)2/2; RS* K*(VGS-VT)2/2+VGS=VS;VGS-VT=(sprt(1+2RSK(VS+VT))-1)/RS*K; VGS=(sprt(1+2RSK(VS+VT))-1)/RS*K+VT; iD=ID=K*(sprt(1+2RSK(VS+VT))-1)/RS*K)2/2; vO=VS-iD*RD=VS-RD*K*(sprt(1+2RSK(VS+VT))-1)/RS*K)2/2. 如下图所示，一个放大器使用双电压源。这里, 。MOSFET参数K=1mA/V2，VT=0.5V。（15分） 当vIN=0V而且vOUT=0V时，RL的值是多少？ 当vIN增加时，vOUT会减小。用a题计算出的RL的值，计算出MOSFET在饱和状态时，vOUT的最小值。 提示：参考7.6.2的步骤，但不能直接套用7.6.2的结果。 参考解答：a：vOUT=VS+-iD*RL=VS+-0.5*K*(vGS-VT)2*RL=VS+-0.5*K*(vIN-VS--VT)2*RL; 0=VS+-0.5*K*(0-VS--VT)2*RL; RL=2*VS+/((VS-+VT)2*K)=2000*VS+/(VS-+0.5)2 b：vOUT=VS+-0.5*K*(vIN-VS--VT)2*RL=VS+-VS+*(vIN-VS--0.5)2/(VS-+0.5)2 vOUT=VS+*vIN*(VS-+0.5-vIN); vGS=vIN-VS-; vDS=vOUT-VS-;