《模拟电子技术基础》(胡宴如)课后习题答案

第1章半导体二极管及其电路分析

1.1某二极管在室温（300K）下的反向饱和电流为O.lpA,试分析二极管外加电压

在0.5V~0.7V之间变化时，二极管电流的变化范围。

，T

解：由于in=Is（e'-1）

由题意知Is=O.lpA,室温下［/产=26mV,故当Uo=0.5V时，得

500

-,226

ZD=0.1X10X（e-1）A、22.5uA

当S）=0.7V时，得

700

=O.lx1012x（e至-1）AR49.3mA

因此在0.5~0.7V之间变化时，力在22.5uA~49.3mA之间变化。

1.2二极管电路如图P1.2所示，二极管的导通电压UD（°n）=0.7V,试分别求出R为1k

可见，电路中二极管的阳极电位高于阴极电位L5V,所图P1.2

以，二极管处于导通状态，故

Uo=(-3-0.7)V=-3.7V

Io=UolRj—(—3.7/])mA=-3.1/nA

j-3.7-(-9)..

I=mA=5.3mA

21

7j=70+/2=(-3.7+5.3)mA=1.6mA

(2)R=4kQ

假设二极管断开，可求得输出电压

-9x1

y=-i.8v

4+1

可见，电路中二极管阳极电位低于阴极电位，二极管处于截止状态，所以

1

kyabc.cn」

A=0

Uo=U'a=-1.8V

）

1O=UO/RL=（-1.8/1〃L4=-L8，WA

12——Io=1.8mA

1.3图Pl.3所示各电路中，设二极管具有理想特性，试判断各二极管是导通还是截止，并

求出AO两端电压加。

图P1.3

解：图（a）中，断开二极管％、匕时，可得匕、匕正极电位均为10V,而匕、V2

的负极电位分别为0V和一6V,因此V2的正偏电压大于匕的，马优先导通，使UAO=-6V。

这样就迫使V,反偏截止。

图（b）中，断开管匕、L时，匕、%负极电位均为10V,而正极电位分别为0V、

-6V,因此匕、%均反偏截止，UAO=10V

图（c）中，断开管修、V2,则％、L负极电位为-10V,正极电位分别为OV、-6V,

故％优先导通，使UAO=。，迫使丫2反偏截止。

图（d）中，断开管修、%，则H、匕负极电位为-5V,正极电位分别为OV、+5V,

设匕优先导通，则

2

3

UA=5V-[5V-[-5V)]=-W

这样坏的负极电位为一IV,正极电位为OV,V,也正偏导通。匕导通后使〃0=么=0，此

时V2仍正偏导通。

1.4二极管电路如图P1.4所示，二极管导通电压UD«>n)=0.7V,UI=6V试求电路中电流

4、，2、/o和输出电压Uo。

解：由图可见，图中三个二极管均加正向电压而

导通，所以

Uo=3UD(°n)=3X0.7V=2.1V

/O=UQ/RL=2.1V/lkQ=2.1mA

故

/,=(6-2.1)V/560Q=7mA

，2=/]—，o=7mA—2.lmA=4.9mA

1.5图PL4所示电路中，当U尸±1V时，

试分析U。的变化范围。

解：当U在6V上有±1V的波动时，可视

为与6V恒压源串接了一个变化范围为±IV的

信号源，图P1.4的小信号等效电路如图解P1.5

所示。图中△U|=±1V,二极管动态电阻为

r-Ur

“T1D

由题1.4已求得U=6V时，I=4.9mA,故r26/7?V«5.3IQ

ID，

49九4

由图解Pl.5得AU=R/3rdA-

°R+R//3r1

Ld

由于3rd«=15.9Q«/?L=lkQ,故

15Q

\U------:——x(±1V)»±27.6mV

O560+15.9

由题1.4已求得t/0=2.1V,故当U=6±1V时，Uo的变化范围为2.1V±27.6mV。

3

.kyabc.

1.6二极管电路如图P1.6所示，设二极管具

有理想特性,"i=5sin3t(V),试画出“。波形。

解(a)图P1.6(a)中，在出正半周，理想二

极管导通，时,=%;在此负半周，理想二极管截止，

”“=0,故可对应输入波形画出“波形如图解P1.6(a)

所示。

图P1.6

(b)图Pl.6(b)中，在Ui正半周理想二极管

导通，"“=0,在U/负半周，二极管截止，u„=Ui，

故得M“波形如图解Pl.6(b)所示。

1.7在图P1.7所示电路中，设%=10sin3t(V),

且二极管具有理想特性，当开关S闭合和断开时,

试对应输入波形画出⑹波形。

图P1.7

解：S断开时，〃"=〃j/2=5sin3t(V);S合上时，

在均正半周，二极管截止，5sin3t(V)；在Ui

负半周，二极管导通，wo=0V»图解P1.7

故可画出输出电压波形如图解P1.7所示。

1.8图P1.8所示电路中，设〃产L5sin3t(V),二极管具有理想特性，试分别画出开

关S处于A、B、C时，输出电压〃“的波形。

4

解：当S处于A时，理想二极管V导通，w“=(3+1.5sin«t)V。

当S处于B时，V截止，"k0。

当S处于C时，在国正半周，V导通。

“0=1.5sin3t(V)；在均负半周，V截止，»„=0„

故得上述3种情况下"。波形如图解P1.8所

UTV

S虾C

2n

图P1.8图解P1.8

1.9图P1.9所示电路中，匕，V2为硅二极管，匕为错二极管，试画出各电路的电

压传输特性，并画出各电路在相应输入电压作用下的输出电压波形。

3kQ

o11--------------o

+___+

2kv2

(b)

解(a)由图(a)可知,当一3V<〃,<3V时,%、%均截止，〃产UH当U,>3V时,

匕导通，匕截止，%>=3V,当〃2<—3V时，H截止，匕导通，％=-3V。故可㈣出图(a)

电路的电压传输特性和“"波形分别如图解Pl.9(a)所示。

5

kyabc.cn。

(b)由图(b)可知，当U/>2.8V时，匕截止，“，,=3V；当U/<2.8V时，g导通，

«„=(t//+0.2)Vo因此当U1=5V时，M„=3V；当U,=OV时，%=0.2V。故得电压传输特性和必

波形如图解Pl.9(b)所示。

1.10二极管电路及二极管伏安特性曲线如图Pl.10所示，R分别2kQ、500Q,用图解法

求ID、UD。

图P1.10

解(1)R=2kQ时

二极管的直流负载方程为

"0=2—2义1()3%

故可得直流负载线的纵、横截点分别为

Ni(0V,1mA)、M(2V,0mA)o连接N〕、M

可得该直流负载线，它与二极管伏安特性曲线的交点为图解1.10

Qi(0.55V,0.7mA),故ID=0.1mA,UD=0.55V

(2)R=500Q时

6

同理可求得直流工作点为Q?(0.7V,2.7mA),故〃>=2.7mA,U炉0.7V。

1.11图Pl.11所示电路中，设二极管导通电压UD(on)r.7V,而=5sin3t(mV),C对交流

信号的容抗近似为零，试求二极管两端的电压WD和流过二极管的电流力。

解(1)求静态量U[)Q>I1)Q

画出图Pl.ll电路的直流通路如图解Pl.ll(a)

该图可知静态时二极管正偏导通，t/De=0.7V,故

5-0.7,一，

=------mA=1.727?2/4

DnQn2.5

(2)求动态量Ud、id

画出图Pl.11电路的小信号等效电路如图解Pl.11(b)所

示。由该图得

“d=〃i=5sin3t(mV)

26mA26

由于心=--------=----Q«15.1Q

IDQ(niA)1.72

故"=—=—^―sincot^nA)«0.33SincotQnA)

Q61

(3)求总量“0、iD

UD=UDQ+Ud=(0.7+0.005sinwt)V

iD-iDQ+id=(1.72+0.33sinwt)mA

图解P1.11

1.12图Pl.12所示电路中，稳压管％、匕的稳定电压

分别为%=8.5V、UZ2=6V,试求A、B两端的电压UAB。

解：由图Pl.12可知，M、%均处于稳压状态，故UAB=

UZI-UZ2=8.5V-6V=2.5V

1.13稳压电路如图Pl.13所示，。产10V,稳压管参数

为U*6V,/^WmA,/z,v=30mA,试求：(1)稳压管的工

作电流IDZ和耗散功率；(2)限流电阻R所消耗的功率。

解：(1)设稳压管已稳压工作，则由图P1.13可得

7

.kyabc.

j_Tj_f10-66）人

&100300

=0.02A=20mA_

K

由于＜，＜，，故电路中的稳压管确实处于稳压状态，~~

/zDZZM+DZ]I+

12k

且能安全工作。0仇300Qpl/0

稳压管管耗为-----------------

PZ=/DZUZ=20X6(mW)=\20mW

图P1.13

U2(10-6)2

(2)PR=_«=-------------W=0.16W=160〃?W

R100

1.14试求图Pl.13所示电路安全稳压工作所充许的输入电压Uj变化范围。

解：为了保证图P1.13所示电路既能稳压又能安全工作，当伪变大时，相应的/oz应

不超过/ZM=30〃源，必变小时，相应的/£）z应不低于/z=10mA,故可得

Ulmax-6__6_=30xlO-3

10030()

6

^l,n,»-__6_=10x10'

100300

由此可求得UMS=11V,UM=9V,即允许的伪变化范围为10V±lVo

1.15稳压管稳压电路如图P1.15所示，稳压管的参数。国—

+R7DZ

为U7=6V,殳=5mA,P7M=250mW,输入电压U/=20V,试分

5

柝（1）求U。、bz；（2）当七开路、U/增加10%时，稳压

管是否能安全工作？（3）当U/减小10%,&=lkQ时，稳〜

压管是否工作在稳压状态？附

图P1.15

解（1）设稳压管已稳压工作，则由图可得

I=（2。6_6）.♦=

oz-T

由于，z=5mA,而

P250mW

1ZM==------------=42mA

56V

故IZVIDZ〈IZM,稳压官能安全稳压工作，Uo=Uz=6V，1DZ=8mA。

（2）当心开路、U尸20X（1+10%）=22V时

22-6

:---------mA=16〃m＜IZM,故稳压管仍能安全工作。

1

8

(3)当Q.=lkQ,U/=20X(l—10%)=18V时

I=(18-6_£)Z??A=6机A>/7,故稳压管仍能工作在稳压状态。

1DZVj।Z

1.16图Pl.16所示电路中，“klOsin3t(V),稳压管参数为Uz产UZ2=5V,UD(on>0.7V

试画Uo波形。

解：由图可知，当UI>5.7V时，V1正偏导通，V2稳压工作，uo=0.7V+5V=5.7V；

当Ui<-5.7V时,V|木IE工作，V2正偏导通，uo=-5V-0.7V=-5.7V；当5.7V<ui<5.7V

时，V1、V2均截止，uo=U”故得uo波形如图解P1.16所示。

1.17设计一稳压管稳压电路，要求输出电压为

5V,负载电流允许范围为0~10mA,已知输入直流

电压为9V,其变化范围不超过±10%,试画出电路，

确定稳压管型号、限流电阻的阻值及功率。

解：可采用图解P1.17所示电路

图解P1.17

由于Uo=5V,U0=Uz,故选择Uz=5V

由于Io变化范围为0~10mA,为了能实现稳压,稳压管的稳压电流变化范围应大于Io

的变化范围，故要求IzM-Iz>Iomax

查手册知稳压管2CW53的主要参数为Uz=4~5.8V,Iz=10mA,IzM=41Ma,能满足要求,

故可选用Uz=5V的2CW53o

为使电路能安全地稳压工作，限流电阻R值应满足：

R_UUz=9.9-5c“120c

""勉+/。*41X103

R_Uimm-Uz-8.1-5Q-155Q

M/z+/"(10+10)x10-3

可选择R=130Q,该电阻工作时的最大耗散功率为:

9

[^vw.kyabc.cn[

(U-U)2(9.9-5)2

PRmax一」marZ=0.185W

R130

1

为安全可靠起见，可选用130Q、一卬的电阻。

2

10

第2章半导体三极管及其电路分析

2.1图P2.1所示电路中的三极管为硅管，试判断其工作状态。

解(a)UBE=0.7-0V=0.7V,UBC=0.7V-3V<0,故该NPN管发射结正偏，集电结反

偏，工作在放大状态。

(b)UBE=2V—3V<0,UBC=2V-5V<0,故该NPN管发射结与集电结均反偏，工作在

截止状态。

(c)UBE=3V-2.3V=0.7V,UBC=3V-2.6=0.4V,故该NPN管发射结与集电结均正偏,

工作在饱和状态。

(d)UBE=-2.7V-(-2V)=-0.7V,UBC=-2.7-(-5V)>0,故该PNP管发射结正

偏，集电结反偏，工作在放大状态。

(e)UBE=-3.7V-(-5V)>0,UBC=-3.7V-(-3V)=-0.7V,

故该PNP管发射结反偏，集电结正偏，工作在倒置状态。

2.2放大电路中某三极管三个管脚电位分别为3.5V、2.8V、5V,试判别此管的三个电

极，并说明它是NPN管还是PNP管，是硅管还是信管？

解：三极管工作在放大区时，UB值必介于Uc和UE之间，故3.5V对应的管脚为基极,

UB=3.5V,放大电路中的发射结必定正偏导通，其压降对硅管为0.7V,对信管则为0.2V。

由于3.5V-2.8=0.7V,故2.8V对应管脚为发射极，

UE=2.8V,且由UBE=0.7V可知是NPN硅管。显然剩

下的5V所对应的管脚为集电极。

2.3对图P2.3所示各三极管，试判别其三个电

极，并说明它是NPN管还是PNP管，估算其£值.

图P2.3

11

.kyabc.

解(a)因为iB<ic<iE)故①、②、③脚分别为集电极、发射极和基极。由电流流向

可知是NPN管：

(3必=12如=49

iB0.04〃M

(b)①、②、③脚分别为基极、集电极和发射极。由电流流向知是PNP管

/?〜记\mA

P=----------=100

0.01桢

2.4图P2.4所示电路中，三极管均为硅管，0=100,试判断各三极管的工作状态，并

求各管的IB、Ic、UCE。

图P2.4

6"0.7V

解(a)IB«0.1〃7A

5UQ

设三极管工作在放大状态，则

Ic=PIB=100X0.1=10mAUCE=16V-

10mAXlkQ=6V

由于UCE=6V>UCE=0.3V,三极管处于放大状态，故假

图解P2.4

设成立。因此三极管工作在放大状态，HlOmA,

12

UCE=6VO

(5-0.7)V

(b)=0.077mA

56K1

设三极管工作在放大状态，则得

Ic=0IB=100X0.077=7.7mA

则

UCE=5V-7.7mAX3kQ=5V—23.1V<0

说明假设不成立，三极管已工作在饱和区，故集电极电流为

V—U5V

1(25—cc——C9ES-=----=1.57/nA

%3AQ

因此三极管的IB=0.077mA,Ic-1.57mA,UCE=UCES、0.3V

(c)发射结零偏置，故三极管截止，IB=0,IC=。，UCE=5V。

(d)用戴维南定理将电路等效为图解P2.4所示

图中RB=20kQ〃8.2kQ=5.8kQ

8:2

VBB=————X12V=3.49V

20+8.2

设三极管工作于放大状态，则由图解P2.4可得

/_VBB~UBE(。几)=3.49-0.7〃滔=0.026mA

"―Rfi+(1+,)&5.8+101x1

Ic=BIB=100X0.026mA=2.6mA

UCE=12V-2X2.6V-1X2.6V=4.2V

由于UCE>0.3V,可见上述假设及其结论都是正确的

(e)设三极管放大工作，则由图可得

33

10V=[(IB+1001B)X5.1x10+IBX300X10+0.7]V

10-0.7

故I=-------------mA^0.0114mA=11.4yA

B101x5.1+300

Ic=B1B=1.14mAUCE^[10—

1.14X5.1]V=4.19V

由于UCE>0.3,故上述假设及其结论都是正确的。

2.5图P2.5所示电路中三极管均为硅管，B很大，试求各电路Ic、UCE、UOo

解(a)由图可见，发射结正偏导通，故UBE-0.7V,可得

13

图

6-0.7

［七----------mA1.77mA

3

UO=UC=10V-I.77X5.1V=0.97VUCE=UC-UE=0.97V一(一

0.7V)=1.67V

(b)由图可得

UE=2V+0.7V=2.7V

10-2.7

IC^IE=—————mA=1.43mA

UO=UC=(3X1.43-6)V=-1.71VUCE=UC-UE=

-1.71V-2.7V=-4.41V

(c)由图可得

UE=-0.7V

5-0.7

IjI=----------mA=1mA

F4.3

UO=UC=(15-1X7.5)V=7.5VUCE=UC-

UE=7.5V-(-0.7V)=8.2V

14

⑥由图可见，V|、V2电压降之和等于UBE和RE上的压降之和，故

UE=(-10+0.7)V=-9.3V

0.7

IF=_A=2.33mA

cE300

Uo=Uc=(0—2.33X3)V=-7VUCE=UC-UE=-7V一(一

9.3V)=2.3V

(e)由于该电路由左右完全对称的两半边电路构成，故两半边电路中的对应电流、

电压是相同的。由图可得

Uo=Uc2=(10-4.3X1)V=5.7VUCE=UC-UE=5.7V-(-

0.7V)=6.4V

2.6图P2.6(a)所示电路中，三极管的输出伏安特性曲线如图P2.6(b)所示，设UBEQ=0，当

RB分别为300k。、150kQ时，试用图解法求k、UCE。

解(1)在输出回路中作直流负载线

令ic=0，则〃CE=12V,得点M(12V,0mA)；令"CE=0，则ic=12V/3kQ=4mA,得点

N(0V,4mA),连接点M、N得直流负载线，如图解P2.6所示。

图解P2.6

15

kyabc.cn。

⑵估算IBQ，得出直流工作点

当R=300kQ,可得IVcc.12V=40uA

BBQ1X

3OOK2

当R=150kQ,可得I_Vcc12V=80uA

BBQ2

RBi5om

由图解P2.6可见，IB=IBQI=40PA和IB=IBQ2=80口A所对应的输出特性曲线，与直流

负载线MN分别相交于Qi点和Q2点。

⑶求k、UCE

由图解P2.6中Qi点分别向横轴和纵轴作垂线，即可得：UCEQI=6V,

IcQi=2mA同理，由Q2点可得UCEQ2=0.9V,IcQ2=3.7mA。

+12V

&B&\ic

2.7图P2.7所示三极管放大电路中，电容对交流信470kQ3.9kQ

号的容抗近似为零，Us=sin3t(mV),三极管参数为6=80,

臼卜UCE

/?sH3.3kQ

UBE，ON)=0.7V,r,=200Q,试分析：(1)计算静态工作

bb+T“BE

点参数IBQ、ICQ、UCEQ;(2)画出交流通路和小信号等

效电路;(3)求UBE、1B'ic、ME。

图P2.7

解(1)计算电路的静态工作点

VCRBE(on)12V-0.7V

IBQ=-------------=0.024mA=24uA

RB470/n

ICQ=BIBQ=80X0.024mA=1.92mAUCEQ=Vcc-ICQRC=12V-

1.92mAX3.9kQ=4.51V

2画出放大电路的交流通路和小信号等效电路如图解P2.7(a)、(b)所示

6动态分析，求交流量“be、ib、3/由于【EQ弋:L92mA,故可求得

16

26mV26

V+")"RQ+a+8。)诙

由解图P2.7(b)可得

RBrbe47%Q〃I.3gxlOsincot(mV)

UbeLt—

RB〃%+Rs470K1〃1.32+3.3AC

«2.83sincot{mV)

.u2.83sincot._...

%=b=//A«2.18Osinm(〃A)x

“1.3

ic=Bib=80X2.18sin3t(uA)^0.17sin3t(mA)uce=

-icRc=-3.9X0.17sinwt(v)^-0.66sin3t(V)

4求合成电压和电流UBE=UBEQ+Ube=

(0.7+0.00283sinwt)V

iB=IBQ+M=(24+2.18sin^t)uA

ic=IcQ+ic=(1.92+0.17sinwt)mA

UCE=UCEQ+US=(4.51—0.66sinwt)V

2.8图P2.8所示三极管放大电路中，电容对交流信号的容抗近似为零，3二1Osin3t(mV),三

a=0.98,UBE(on)=-0.3V,rbb^200Q,试分析：

(1)计算静态工作点参数IBQ、ICQ、UCEQ；(2)画出交流

通路和小信号等效电路；(3)求UBE、iB、ic、ME。

解(1)计算静态工作点

_“CCUEBQ

T10V-0.3V

^0.021mA=21uA

470m

£=卫=.0-98-^49

\-a1-0.98

VCC+ICQRC=(-10+1.03X2)V=-7.94V

②画出放大电路的交流通路和小信号等效电路如图解P2.8(a)、(b)所示

<3)计算交流量Ube、ib、ic、Uce

因为

17

.kyabc.

26mV26

▼小I+02=2。。。+Q+49)x丽Q-62

故由图解P2.8(b)可得

ube=Ui=10sinwt(mV)

〃10sincot

6.85sin3t(11A)

fi=—^-=/A七

'he1.46

s-

ic=6ib=49X6.85sin31(口A)»0.34sinwt(mA)uce=_icRc-

2X0.34sin3t(V)=-0.68sin3t(V)

图解P2.8

(4)求合成电压、电流

UBE=UBEQ+Ube=(—0.3+0.01sin«t)V

比较图P2.8和图解P2.8(b)中电流IB、Ic的方向可得

•B-IBQ—ib=(21—6.85sinwt)uAic-IcQ—>c-(l-03

-0.34sin3t)mAUCE=UCEQ+UCC=(-7.94—

0.68sinwt)V

2.9用示波器观测图P2.9(a)所示电路的uom(1)若u。波形如图P2.9(b)所示,

试问这是何种失真？如何调节RB的移动触点才能消除之？(2)若u。波形如图P2.9(c)所

示，则又为何种失真？如何调节RB的移动触点来消除之？(3)若从波形如图P2.9(d)

所示，试分析失真原因，指出消除失真的措施。

图P2.9

18

解：图P2.9(a)所示电路为NPN管组成的共发射极放大电路，u0=ucc。

(1)图P2.9(b)所示u。波形出现顶部削波失真，是由于Q点太低，NPN管工作进

入截止区所引起的截止失真，如图解P2.9(a)所示，将RB触点下移可减小RB，增大ICQ.

从而消除截止失真。

(2)图P2.9(b)所示u。波形出现底部削波失真，是由于Q点太高，NPN管工作进

入饱和区所引起的饱和失真，如图解P2.9(b)所示。将RB触点上移，可减小ICQ，从而

消除饱和失真。

(3)图P2.9(c)所示u。波形既有顶部削波失真，又有底部削波失真，这是由于输入

信号过大，使NPN管工作进入截止区和饱和区所引起的失真，减小输入信号，使NPN管

始终工作于放大区，就可消除这种失真。

图解P2.9

2.10图P2.10所示三极管“非门”电路中，三极管

的B值最小应为多大，才能使“非门”正常工作？

解：当输入高电平时，三极管应饱和；输入低电平

时，三极管应截止，这样才能使“非门”正常工作。

由图P2.10可见，5=0V时，发射结反偏，三极管

截止。当U1=5V时，三极管导通，可求得

I=[5-0.70.7-(-12)]fnA

4.320

0.365机A

19

kya"0nl

为使三极管饱和，应满足

空=12mA

BIB》1CS2

1K2

故得

12

P》-----七33

0.365

即B的最小值约为33。

2,11场效应管的转移特性曲线如图P2.ll所示，试指出各场效应管的类型并画出电路

符号；对于耗尽型管求出UGSefD、IDSS；对于增强型管求出UGSS。

解：(a)由于UGS可为正、负、零、故为耗尽型MOS管；由于UGS<off>=—8<0,故为

N沟道耗尽型MOS管，其电路符号如图解P2.ll(a)所示。由图P2.ll(a)可得IDSS=4mA。

<b)由于UGSWO,故为N沟道结型场效应管，其电路符号如图解P2.ll(b)所示。

由图P2.ll(b)可得UGS,。附=-5V,lDss=5mA。

<h)由于UGS可为正、负、零，且UGs,°ff>=2V,故为耗尽型PMOS管，电路符号如

图解P2.ll(c)所示。由图P2.ll(c)可得UGS<丽>=2V」Dss=2mA.

20

®由于UGS>0,故为增强型NMOS管，电路符号如图解P2.ll(d)所示，由图P2.ll

(c)可得UGS(th)=lV,

2.12场效应管的输出特性曲线如图P2.12所示，试指出各场效应管的类型并画出电路

符号;

图P2.12

解(a)由于UGS可为正、负、零，UGS«,ff,=-1.5V,故为耗尽型NMOS管，电路符

号如图解P2.I2(a)所示。由图P2.12(a)可得，UGS-OV时的漏极饱和电流值为IDSS^0.8mA.

(b)由于uGS>0,故为增强型NMOS管，电路符号如图解P2.12(b)所示。由图P2.12

(b)可得UGS<th>=2V

(c)由于UGSWO,故为N沟道结型场效应管，电路符号如图解P2.12(c)所示。由

图2.12(c)可得UGS<OIT>=-4V,IDSS=4mA

(d)由于UGS<0,故为增强型PMOS管，电路符号如解图P2.12(d)所示。由图2.12(d)

图解P2.12

21

kyabc.cn」

2.13试根据图P2.12(b)、(d)所示的场效应管输出特性，分别作出UDS=8V(或UDS=-

8V)时的转移特性曲线。

解(1)在图P2.12(b)中，作垂直线UDS=8V与输出曲线族相交，如图解P2.12(a)所

示。由交点可知，当UGS分别为5V、4V、3V和2V时-，iD分别为2.8mA、1.7mA、0.8mA

和0.1mA。由此可作出转移特性曲线，如图解P2.12(b)所示。

(2)同理，对图P2.12(d)作垂直线一UDS=8V,可得交点如图解P2.12(c)所示，可见,

当UGS分别为一4V、-3V、-2V和一IV时，ip为3.5mA、2.2mA、0.9mA、0.1mA,故可

作出转移特性曲线如图解P2.12(d)所示。

+15V

2.14图P2.14所示场效应管电路中，Ui=50sin3RD

2kC

t(mV),场效应管参数为IDSS=7mA,UGS(off)=-8V,

试分析：(1)静态工作点参数、、(2)

UGSQIDQUDSQ;+

+]||-R25

画出交流通路和小信号等效电路；(3)求电压放大倍

数Au=u0/Ui。，鼠QfZ==

解(1)计算静态工作点：

由于栅极无电流，故由图P2.14可得UGSQ=—1DQR图P2.14

22

结型场效应管饱和工作时有

I—//I丫GSQ)2

1DQ-7DSS-(1-U)

GS(off)

将Rs=lk。、1Dss=7mA、UGS(OH尸一8V分别代入上面两式，联列求解这个方程组，可得

IDQ1=22.2mA,I[)Q2=2.9mA,对于结型场效应管，ID〈【DSS，故IDQI值不合理，应舍弃，因此

lDQ=2.9mA,UGso=-lX2.9V=-2.9V

UDSQ=VDD—(RD+RS)IDQ=[15—(2+1)X2.9]V=+6.3V

(2)画出电路的交流通路和小信号等效电路分别如图解P2.14(a)、(b)所示

(b)

图解P2.14

(3)求A=2_

U

Uj

由图解P2.14(b)可见

Uo一%〃七)

A

ug，"&〃七)

%

而对于结型场效应管

力。_d'[UGS21

gm=--=--»DSS(1--------)】

duGSQdUGSUGS(off)

-2I------------2i-----------

=Y]---------QIDSS-1DQ=—Xy/'JX2.9mA/V

UGS(协-O

«1.13mA/V

故Au=~1.13mA/VX(2kQ//2kQ)=-1.13

2.15场效应管电路及场效应管转移特性曲线如图P2.15所示，已知为=0.1sin3(V),

试求UGS、iD、UDS。

解(1)静态分析求UGSQ、【DQ、UDSQ