模拟电子技术基础 第4版 习题及答案 第2章场效应晶体管及其放大电路答案.doc

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第2章场效应晶体管及其放大电路答案

已知场效应管的输出特性或转移如题2.1图所示。试判别其类型，并说明各管子在∣UDS∣=10V时的饱和漏电流IDSS、夹断电压UGSOff（或开启电压UGSth）各为多少。

u

uGS/V

iD/mA

1

2

3

1

2

UDS=10V

(a)

uGS/V

iD/mA

1

2

3

1

2

uDS=10V

(b)

3

4

uDS/V

iD/mA

2

4

6

8

5

10

15

20

uGS=4.5V

4V

3.5V

3V

2.5V

2V

(c)

题2.1图

1.5V

解：FET有JFET和MOSFET，JFET有P沟（只能为正）和N沟（只能为负）之分。MOSFET中有耗尽型P沟和N沟（可为正、零或负），增强型P沟（只能为负）和N沟（只能为正）。

图(a)：N沟耗尽型MOSFET，=2mA,V。

图(b)：P沟结型FET，=-3mA,V。

图(c)：N沟增强型MOSFET，无意义，V。

已知某JFET的IDSS=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gm。

解：（1）转移特性如下图所示。

已知各FET各极电压如题2.3图所示，并设各管的V。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）。

(a)

(a)

(b)

(c)

(d)

D3V

D5V

D-5V

D9V

5V

G

S2V

S0V

S0V

S0V

G

-3V

题2.3图

解：图(a)中，N沟增强型MOSFET，因为VV，VV，所以工作在恒流区。

图(b)中,N沟耗尽型MOSFET，VV，VV，所以工作在可变电阻区。

图(c)中，P沟增强型MOSFET，VV，VV，所以工作在恒流区。

图（d）中，为N沟JFET，VV，所以工作在截止区。

电路如题2.4图所示。设FET参数为：mA，V。当分别取下列两个数值时，判断场效应管是处在恒流区还是可变电阻区，并求恒流区中的电流。

（1）。（2）。

U

UDD(+15V)

RD

+

ui

V

RG

C1

C2

+

uo

ID

题2.4图

在题2.5图（a）和（b）所示电路中。

T

T

RD1k

RG

1M

RS4k

USS(-10V)

(a)

UDD(+10V)

T

C2

RD

30k

R2

1M

C1

RS

6k

+

Ui

+

Uo

R1

1.5M

(b)

题2.5图

UDD(+12V)

（1）已知JFET的mV，V。试求、和的值。

（2）已知MOSFET的。试求、和的值。

解(1)

解得：

(2)

解得：

已知场效应管电路如题2.6图所示。设MOSFET的，V，忽略沟道长度调制效应。

（1）试求漏极电流，场效应管的和。

（2）画出电路的低频小信号等效电路，并求参数的值。

U

UDD(10V)

RG1

RG2

1M

1.5M

RD

10k

RS

1k

题2.6图

+

Ugs

rds

RD

RS

1k

gmUgs

RG1//RG2

(a)

(b)

解：（1）设电路工作在饱和区，则

联立上式求解得

mA

V

V

V

VV=V

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。

场效应管电路如题2.7图所示。设MOSFET的，V。试求分别为2k和10k时的值。

R

RS

Uo

G

UDD

9V

T

题2.7图

解：k时，

可得mA,V(舍去mA)

k时，计算得到mA,V

FET放大电路如题2.8图所示。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。

(a)

(a)

C1

RG1

RG2

RS

UDD

T

C2

Ui

C2

CS

UDD

C1

RG1

RD1

RG2

RS

T

+

Ui

+

Uo

+

+

Uo

C2

C1

UDD

C1

RG1

RD1

RG2

RS

T

+

Uo

+

Ui

CG

(b)

(c)

题2.8图

gmUgs

rds

RD

+

Ui

+

Ugs

RG1//RG2

(d)

+

Ui

+

Ugs

RG1//RG2

gmUgs

rds