场效应管习题答案要点

1、第四章场效应管基本放大电路4-1选择填空1.场效应晶体管是用控制漏极电流的。a.栅源电流b.栅源电压c.漏源电流d.漏源电压2.结型场效应管发生预夹断后，管子。a.关断b.进入恒流区c.进入饱和区d.可变电阻区3.场效应管的低频跨导瓯是a.常数b.不是常数c.栅源电压有关d.栅源电压无关4.场效应管靠导电。a. 一种载流子b.两种载流子c.电子d.空穴5.增强型pmos管的开启电压ca.大于零b.小于零c.等于零d.或大于零或小于零6.增强型nmos管的开启电压oa.大于零b.小于零c.等于零d.或大于零或小于零7 .只有场效应管才能采取自偏压电路。a.增强型 b.耗尽型 c.结型 d.增强型

2、和耗尽型8 .分压式电路中的栅极电阻ro一般阻值很大，目的是oa,设置合适的静态工作点b.减小栅极电流c.提高电路的电压放大倍数d.提高电路的输入电阻9 .源极跟随器（共漏极放大器）的输出电阻与 有关。a.管子跨导gmb.源极电阻rsc.管子跨导gm和源极电阻rs10 .某场效应管的idss为6ma,而idq自漏极流出，大小为8ma,则该管是a. p沟道结型管b. n沟道结型管c.增强型pmos管d,耗尽型pmos管e.增强型nmos管f.耗尽型nmos管解答：1 .b 2.b 3.b,c 4. a 5.b 6.a 7. b,c 8. d 9.c lo.d4-2已知题4-2图所示中各场效应管工

3、作在恒流区，请将管子类型、电源vdd的极性（+、-）、 1侬的极性（0，20, 0, w0,任意）分别填写在表格中。(a)0任意0任意4-3试分析如题4-3图所示各电路能否正常放大，并说明理由。题4-3图解:(a)不能。vt是一个n沟道jfet,要求偏置电压ugs满足uqsq任0,因此不能进行正常放大。(b)能。vt是一个p沟道jfet,要求偏置电压ugs满足0ugs0,只要在0 u。任0。电路中ugs0， 如果满足ugs 0，也可能满足ugs ug。任0。但是d极和衬底b之间的pn 结正向导通，因此电路不能进行信号放大。(e)不能vt是一个n沟道增强型mosfet,开启电压un0,要求直流偏

4、置电压ugs u”，电 路中ugs=0,因此不能进行正常放大。(f)能。vt是一个p沟道耗尽型mosfet,夹断电压ugsqqo，放大时要求偏置电压ugs满足 ugs0，如果满足ugs hu|） 所以当源极电阻rs增大时，跨导团减小，电压增益因此而减小。输入电阻和输出电阻与源极电阻rs无关，因此其变化对输入电阻和输出电阻没有影响。5 .若源极电阻的旁路电容cs开路，接负载&时的电压增益为a -l， - - gm（，d 取）= -u = -u = aj_u i。 l+gms 1+ gmrs 1+2x25 = 20%au既输出增益下降到原来的20%.4-6电路如题4-6图a所示，mos管的转移特性

5、如题4-6图b所示。试求：1 .电路的静态工作点。2 .电压增益。题4-6图a题4-6图b解：1 .静态工作点的计算。根据mos管的转移特性曲线，可知当ugs=3v时，/dq=0.5inao此时mos管的压降为udsq八dd -曲） =12-0,5x10=7v2 .电压增益的计算。根据mos管的转移特性曲线，t/os.off=2v：当%s=4v时，/d=lniao jj2，d = /dss根据gs off j 解得 ldss=lma。x0.5 = -0.707msau = = gmrd = 0-707 x 10 -7.1 电压增益 占3.输入电阻和输出电阻的计算输入电阻=8输出电阻二尺口二胎4

6、-7电路参数如题4-7图所示，场效应管的ugsxtv, /dss=0.5iiia,1 .静态工作点。2 .电压增益au。3 .输入电阻和输出电阻。匕为无穷大。试求:解：1.静态工作点计算rgi 2mqo +dd - 18vrd r- 30kq| +1y vti rgomqr.2kqa10 nf -0o题4-7图将参数代入，得18-2x10%= 0.41-2x103/dq0.047x0.047 + 2/do = 0.5xl03fl-一1以=03111aa = -0.2v2.电压增益au。本题目电路中，有旁路电容c,此时放大电路的电压增益为,4 gmgsd dau = _gmrd11gs. g =

7、 -2/应 - 组 = 2 jlzt = 70.5x0.3 = 0.78111s o ii /v da d _ ug3, off i uos. off / ugs. off-1 au = .,mgsrd =_心电=_0 78x30 = _23.4 ltgs3.输入电阻和输出电阻的计算。g =rg+rgirg2 = 10m + 2m/47k 10（mq）q = rd = 30（kq）4-8电路如题4-8图所示。场效应管的gm=2ms,代为无穷大，电路中各电容对交流均可视 为短路，试求：1 .电路的电压增益au。2 .输入电阻和输出电阻。题4-8图解：1.电路的电压增益au。% = _ gmgs（

8、，d &）= _ （即 &）u gs+gmgs与 1+gm/2x（20/20）：.ajj = -6.71 + 2x13 .输入电阻疗和输出电阻小g = rg + rgi rg2 = 5m + 51m/200k5（mn）q = rd = 20（kq）4-9 电路如题 4-9 图所示。已知 vdd=20v, rg=51mc, /?ci=200kn /?g：=200kq, rs=22 kq, 场效应管的gm=2ms。试求：1 .无自举电容c时，电路的输入电阻。2 .有自举电容c时，电路的输入电阻。题4-9图分析：电路中跨接在电阻忆和源极s之间的c称为自举电容，该电容将输出电压信号。反馈到输入端的栅极

9、g,形成正反馈，提升了电路的输入电阻公关于负反馈电路的分析计算将在第7章详细介绍。解：i.无自举电容c时电路输入电阻计算根据电路可知，输入电阻为q =rg + rgi / rg2 =51 + 0.2/0.2 = 51.1（mq）3 .有自举电容c时电路的输入电阻计算此时交流等效电路如图题4-9图a所示。根据等效电路图，可知栅极对地的等效电阻为其中电流1 rg输出电压。=1 + g，gs x&g1 %2 &)当电流上很小时，%2 &)电压放大倍数为a _ llo _ gm-gs(rgl -g2 )= gm(，gl g2 私)u “gs +gmgs(rgl 心2 &)1 + &g2 &s )_ 1

10、 x (200 /7 200 / 22) _18-l + lx(200/200/22) 1918.一勺-。_ 19 1 _ 1 %. l rg _ rg - 19rg“ =1 = 19% = 19x51 = 969mq计算结果说明自举电容c使电路的输入电阻提高了。4-10电路如题4-10图所示。已知gm=l65ms.rgi= rglimq, rd=rl=3 kq,耦合电容cx=co=10pfo 试求1 .电路的中频增益as2 .估算电路的下限截止频率上。3 .当考虑信号源内阻时，高频增益计算公式。au） =增益函数(/?g1 rg2 )(/?g1 2)+解：1 .电路的中频增益au。4=-gm

11、（hd&） = -l65x（33）= -2.482 .估算电路的下限截止频率五电路低频等效电路如题4-10图a所示。cicorgi rg2 空 jx/ rd rl图4-10图a- gmgs rd rl+ .:lj也。11m整理得4 /八 rdu + j*c。)j 破1 rg2 ki1 + j / rg2 匕显然增益函数有两个极点和两个零点和两个极点。零点分别为f/zl=ofz2 =2成wo 2x3x103 xloxlo_6=5.4hz/pl =极点分别为2乃(%1 rqi 2mlm / 1m)x 10 x10-6/p2 =2乃(必 + rl to 2tt(rd + rl)co2(3 + 3)x103x10x10工=2.7hz所以下限频率为/l=5.4hz3.电路高频等效电路如题4-10图b所示。图4-10图b高频增益函数为aus 3)=3/ 、11 o = _gmgs rd rl rij 吟/srg1 rg2 吟sgs =1一ars + rg2 7gs rg2 j呜srs + rg1 r