第3章场效应答案

发布 2023-05-21 11:28:28 阅读 6490

3.1 已知场效应管的输出特性或转移如题图3.1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。

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。

3.2 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。

3.3 已知各fet各极电压如题图3.3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)。

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。

3.4 电路如题图3.4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。

3.5 在题图3.5(a)和(b)所示电路中。

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:

解得: 3.6 已知场效应管电路如题图3.6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。

解:(1)设电路工作在饱和区,则。

联立上式求解得 m**

vvvv=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。

3.7 场效应管电路如题图3.7所示。设mosfet的, v。试求分别为2k和10k时的值。

解: k时,可得ma, v(舍去ma)

k时,计算得到ma, v

3.8 fet放大电路如题图3.8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。

1)说明各电路的电路组态。

2)画出个电路的低频小信号等效电路。

3)写出三个电路中最小增益,最小输入电阻和最小输出电阻的表达式。

解:(1)图3.8(a)是共源放大电路,图3.8(b)是共漏放大电路,图3.8(c)是共栅放大电路。

2)与图(a)、(b)和(c)相对应的小信号等效电路如图3.8(d)、(e)和(f)所示。

3)由图3.8可见,各电路的静态工作点相同,所以值相等。电压放大倍数最小的是共漏放大器,由3.8(e)可求得。

输入电阻最小的是共栅放大器。如不考虑,由图(f)可得;如考虑,且满足,则。

输出电阻的是共漏放大器,由图(e)可得。

3.9 画出题图3.9所示电路的直流通路和交流通路。

解:3.10 放大电路如题图3.7所示。已知v, ma,gm=1.2ms, v。

1)试求该电路的静态漏极电流和栅源电压。

2)为保证jfet工作在饱和区,试问电源电压应取何值?

3)画出低频小信号等效电路。

4)试求器件的值,电路的、和。

解:(1)t为n沟jfet,所以v,故可列出。

联立解上述方程,可得。

2)为保证jfet工作在恒流区,则应满足。

因为。所以。

v)如果考虑一定的输出电压动态范围,可取10~12v。

3)低频小信号等效电路如图3.10(b)所示。

3.11 放大电路如题图3.11所示,已知fet的参数:。电容对信号可视为短路。

1) 画出该电路的交流通路。

2) 当时,计算输出电压。

解:(1)其交流通路如题图3.12所示。

3.12 题图3.12电路中jfet共源放大电路的元器件参数如下:

在工作点上的管子跨gm=1ms,rds=200kω,r1=300 kω,r2=100kω,r3=1mω,r4=10kω,r5=2kω,r6=2kω,试估算放大电路的电压增益、输入电阻、输出电阻。

题图3.12

3.13 两级mosfet阻容耦合放大电路如题图3.13所示。已知v1和v2的跨导gm=0.7ms,并设,电容c1~ c4对交流信号可视作短路。

1)试画出电路的低频小信号等效电路。

2)计算电路的电压放大倍数au和输入电阻ri。

3)如将rg1的接地端改接到r1和r2的连接点,试问输入电阻ri为多少?

解: (1)低频小信号等效电路如题图3.13(b)所示。

3)由题图5.17(c)所示电路可求得(略去rg2)

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