Lec4模电第四章
模拟电子技术基础第四章
VCC − U BE 0 IR = R
4.2.2
改进型电流源电路
T0、T1和T2特性完全相同，因而 β0= β1= β2= β， 特性完全相同，
1、加射极输出器的电流源 、
+Vcc IR IC0 T0 IB0 IB1
加射极输出 器的电流源
而由于U 而由于 BE0=UBE1，IB1= IB0= IB
uI = ±1V
4—2 2
4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4
集成运放中的电流源电路
基本电流源电路 改进型电流源电路 多路电流源电路 以电流源为有源负载的放大电路 （1）提供静态偏置电流 ）
电流源在电路中的作用 （2）作为有源负载(取代高阻值电阻 ）作为有源负载 取代高阻值电阻) 取代高阻值电阻
↘ IC0↑ → IR↑→UR(RIR) ↑
→UB↓→IB↓
→ IC1↓
β = 10 I c1 = 0.83I R
不满足β>>2时，输出电流误差大 时
2、比例电流源 、
QU BE 0 + I E 0 Re 0 = U BE1 + I E1 Re1
I E ≈ I se
uBE UT
+Vcc IR IC0 T0 IB0 IB1 Re0 IE0 IE1 Re1 T1 R IB0+IB1 IC1
可见， 很小时也可认为I 当β＝10 时， IC2≈0.984IR ，可见，在β很小时也可认为 C2≈IR ， IC2受基 极电流影响很小。 极电流影响很小。
4.2.3
IR IC0 T0 Re0 R
多路电流源电路
IC1 IC２ IC３
T1 IE0 IE1 Re1 IE２
T２ Re２ IE３
模电第四章1
表面场效应器件
N沟道 金属-氧化物 -半导体场效 应管 （MOSFET） P沟道
增强型
耗尽型 增强型
vGS=0时，不存在导电沟 道 vGS=0时，存在导电沟道
耗尽型
6
第四章
一. 增强型MOS管的结构及工作原理
vi
R2
50K
D
C2 S
RS RL
10K 10K
R2=50k RG=1M RS=10k RL=10k
vo gm =3mA/V
VDD=20V
AV
gm RL 1 gm RL
ri=RG+R1//R2
=[3 (10//10) ]/[1+3 (10//10) ]=0.94
ro
Rs 1 gm Rs
2） 饱和漏极电流IDSS
3） 漏源击穿电压V（BR）DS
4) 栅源击穿电压V（BR）GS
5） 直流输入电阻RGS
6） 最大耗散功率PDM
7） 跨导gm
在vDS为定值的条件下, 漏极电流变化量与 引起这个变化的栅源电压变化量之比, 称为跨
导或互导, 即
g i v m
D
V 常数 DS
GS
12
第四章
§4.1 结型场效应管
体内场效应器件 一. 结型场效应管的结构及工作原理
d 漏极 耗尽层 d
g 栅极
P
P
N
g s
s 源极
N沟道结型场效应管结构和符号
1
第四章
d 漏极 耗尽层
g 栅极
N
N
P
模电第四章课件(1)
只用一个开环状态的集成运放组成的过零比较器电路简单，若希望比较器的输出幅度限制在一定的范围内(如要求与TTL数字电路的逻辑电平兼容)，需加上限幅措施。 利用稳压管限幅的过零比较器:
此外，已知Q和 ，利用 可计算出带通滤波器的带宽。
可求出其幅频响应曲线如图。图中，Q值越高，通频带越窄。
(4)双T带阻滤波器 带阻滤波器是用来抑制或衰减某一频段的信号，而让该频段以外的所有信号通过。 (a)双T网络的频率响应 利用星形三角形变换原理， 可以将图4.2.6(a)所示双T网络 简化为图(b)所示的 型等效 电路。有
第四章 集成运算放大器
集成运放的基本应用电路，从功能上看，有信号的运算、处理与产生电路等。
4.1 基本运算电路 4.2 有源滤波器 4.3 电压比较器
4.1 基本运算电路
4.1.1 比例运算电路 4.1.2 求和运算电路 4.1.3 积分和微分运算电路 4.1.4 对数和反对数运算电路 4.1.5 非理想运放运算电路的分析
(动画4.1.1)
4.1.1 比例运算电路 根据输入信号接法的不同，有三种基本形式：反相输入、同相输入以及差分输入比例电路。 经电阻 加到集成运 放的反相输入端，其同 相输入端经电阻 接地。 通常选择的阻值为
1.反相比例运算电路
输入电压接至同相输入端，输出电压通过电阻 接到反相输入端，反相输入端通过电阻 接地。
幅频特性：
利用理想集成运放的特性得 传递函数 式中 就是 截止角频率 。 频率响应
4.2.2.一阶有源滤波器
低通滤波器的归一化幅频响应(其中实线表示实际的幅频响应，虚线表示理想情况)。 一阶滤波器的滤 波效果不够好。若要 求响应曲线以-40dB 或-60dB/十倍频的斜 率变化，则需采用二 阶、三阶或更高阶次 的滤波器。对于高于 二阶的滤波器，常可由一阶、二阶有源滤波器构成。
模电第四章答案
第四章 习题解答4-1 如题4-1图所示MOSFET 转移特性曲线，说明各属于何种沟道？若是增强型，开启电压等于多少？若是耗尽型，夹断电压等于多少？ 答：（a ）P-EMOSFET ，开启电压()V V th GS 2-=（b ）P-DMOSFET ，夹断电压()Off GS V （或统称为开启电压()V V th GS 2)= （c ）P-EMOSFET ，开启电压()V V th GS 4-=（d ）N-DMOSFET ，夹断电压()Off GS V （或也称为开启电压()V V th GS 4)-= 4-2 4个FET 的转移特性分别如题4-2图(a)、(b)、(c)、(d)所示。
设漏极电流i D的实际方向为正，试问它们各属于哪些类型的FET ？分别指出i D 的实际方向是流进还是流出？答：（a ）P-JFET ，D i 的实际方向为从漏极流出。
（b ）N-DMOSFET ，D i 的实际方向为从漏极流进。
（c ）P-DMOSFET ，D i 的实际方向为从漏极流出。
（d ）N-EMOSFET ，D i 的实际方向为从漏极流进。
4-3 已知N 沟道EMOSFET 的μn C ox =100μA/V 2，V GS(th)=0.8V ，W/L=10，求下列情况下的漏极电流：（a ）V GS =5V ，V DS =1V ； （b ）V GS =2V ，V DS =1.2V ； （c ）V GS =5V ，V DS =0.2V ； （d ）V GS =V DS =5V 。
解：已知N-EMOSFET 的()108.0,/1002===LWth GS ox n VV V A C μμ（a ）当V V V V DS GS 1,5==时，MOSFET 处于非饱和状态()()th GS GS DS V V V -<()()[]()[]mAV V V VI V mA th GS GSLWC D DS DS x o n 7.3118.052101.02221222=-⨯-⨯⨯=--=μ（b ）当V V V V DS GS 2.1,2==时，()DS th GS GS V V V V ==-2.1，MOSFET 处于临界饱和()()()()mA V V C I V mA th GS GS L W ox n D 72.08.02101.02221221=-⨯⨯⨯=-⋅=μ （c ）当V V V V DS GS 2.0,5==时，()DS th GS GS V V V V >=-2.4，MOSFET 处于非饱和状态()()()[]()[]mA V V V V C I V mA DS DS th GS GS L W ox n D 82.02.02.08.052101.022212212=-⨯-⨯⨯=--=μ（d ）当V V V DS GS 5==时，()th GS GS DS V V V ->，MOSFET 处于饱和状态 ()()()()mA V V C I V mA th GS GS L W ox n D 82.88.05101.02212212=-⨯⨯⨯=-⋅=μ 4-4 N 沟道EMOSFET 的V GS(th)=1V ，μn C ox （W/L ）=0.05mA/V 2，V GS =3V 。
模电第4章频率响应答案.docx
4.1已知某放大器的幅频特性如题图4」所示。
(1)试说明该放大器的中频增益、上限频率扁和下限频率九、通频带BW。
⑵当甘：=10sin(4;r -106K)+ 20sin(27r x 104t\tn V)和乞=10加(2”・5/X〃7)+20沏(2龙xlOh)(加7)时，输出信号有无失真？是何种性质的失真？分别说明之。
解:(1)由题图4.1可得:中频增益为40dB,即100倍，加“Hz,九=10Hz (在.力/和尢处，增益比中频增益卜降30dB), = 10")_ 10匕10&//z。
(2)当= 10-106t\m T)+ 20sin(27i x 104Z)(mT)llj",其中戶104Hz 的频率在屮频段，而/ =2X106/7Z的频率在高频段，可见输出信号要产牛失真，即高频失真。
当坷=10sm(17i-7)+ 20X 104t\mV)吋，.戶5Hz 的频率在低频段，＞104Hz 的频率在小频段，所以输出要产牛失真，即低频失真。
4.2某放大电路电压增益的渐近波特图如题图4.2所示。
设中频相移为零。
⑴写出AJjf)频率特性的表达式。
⑵求f=107Hz处的相移值。
(3)求下限频率纪的值。
⑷求fMOOHz处实际的dB值。
(5)求fMOHz和匸"Hz的相移值。
解：(1)'1'频放人倍数为1()3,高频有一个极点频率为105H Z , 一个零点频率为106H Z ,低频有 两个极点频率均为102H Z ,两个零点频率均为lOHzo 所以⑵f=107Hz 处的相移为零 （3） 九 «102/A/22 -1 = 155屁（4） 2018141^=54^（5） 如/削宓抢=—45。
A （#） = io 3（1-丿岁）"1 +丿缶） -耳4.3已知某晶体管电流放人倍数的频率特性波特图如题图4.3所示，试写出”的频率特性表（b题图4.3解：由0(e喲渐进波特图可知：00=100, co^=4Mrad/s 它是一个单极点系统，故相应的频率特性表达式为021001十丿——“0因为5 7蚀故co T=400Mrad/s.也可直接从其波特图根据兮的定义直接读出。
模电第四章习题答案
模电第四章习题答案模电第四章习题答案模拟电子技术是电子工程中非常重要的一门学科，它涉及到电路的设计、分析和调试等方面。
第四章是模拟电子技术中的一个重要章节，主要讲解了放大器的基本原理和应用。
本文将为大家提供模电第四章习题的详细解答，希望能对大家的学习有所帮助。
1. 题目：一个共射放大器的电流增益为50，负载电阻为2kΩ，输入电阻为1kΩ，求其电压增益。
解答：共射放大器的电压增益可以通过以下公式计算：电压增益 = 电流增益× 负载电阻 / 输入电阻代入已知数据，得到：电压增益= 50 × 2kΩ / 1kΩ = 100所以，该共射放大器的电压增益为100。
2. 题目：一个共集放大器的电压增益为30，输入电阻为10kΩ，输出电阻为1kΩ，求其电流增益。
解答：共集放大器的电流增益可以通过以下公式计算：电流增益 = 电压增益× 输出电阻 / 输入电阻代入已知数据，得到：电流增益= 30 × 1kΩ / 10kΩ = 3所以，该共集放大器的电流增益为3。
3. 题目：一个共基放大器的电流增益为50，输入电阻为1kΩ，输出电阻为10kΩ，求其电压增益。
解答：共基放大器的电压增益可以通过以下公式计算：电压增益 = 电流增益× 输出电阻 / 输入电阻代入已知数据，得到：电压增益= 50 × 10kΩ / 1kΩ = 500所以，该共基放大器的电压增益为500。
4. 题目：一个共射放大器的输入电阻为1kΩ，输出电阻为2kΩ，求其电压增益和电流增益。
解答：共射放大器的电压增益可以通过以下公式计算：电压增益 = 输出电阻 / 输入电阻代入已知数据，得到：电压增益= 2kΩ / 1kΩ = 2共射放大器的电流增益可以通过以下公式计算：电流增益 = 电压增益× 输入电阻 / 输出电阻代入已知数据，得到：电流增益= 2 × 1kΩ / 2kΩ = 1所以，该共射放大器的电压增益为2，电流增益为1。
高教--模拟电子技术课程第四章
可以产生一定频率的振荡信号，常用于振荡电 路和波形产生电高路教--模拟电子技术课程第四章
反馈的框图
输入
净输入信号
叠加
±
放大器
反馈
信号 反馈网络
取+ 加强输入信号 正反馈
取 - 削弱输入信号 负反馈
高教--模拟电子技术课程第四章
开环 输出
闭环
负反馈放大器的组成
➢ 四种信号
净输入信号
输入信号
高教--模拟电子技术课程第四章
+ Xid Xi -
Xf
馈入端
基本 放大器
反馈网络
+
RL Uo
-
采样端 (并联采样）
电压反馈示意图
+ Xid Xi -
馈入X端f
基本 放大器
+
RL Uo
-
Io
Io
反馈网络
采样端
高教--模拟电子技术课程电第四流章 反馈示意图(串联采样）
二、电压反馈和电流反馈的判定
输出短路法: 将放大器的输出端(uo)对 “地”短路，若其反馈信
高教--模拟电子技术课程第四章
二、直流反馈和交流反馈的判定 反馈回路内只允许直流分量通过，并产生直流反馈， 即只对直流信号起作用的反馈－“直流反馈”； 反馈回路内只允许交流分量通过，并产生交流反 馈，即只对交流信号起作用的反馈－“交流反馈”；
有的反馈对交、直流信号均起作用－“交直流反馈”。
高教--模拟电子技术课程第四章
高教--模拟电子技术课程第四章
3. 电压反馈和电流反馈
一、电压反馈和电流反馈的概念
根据反馈所采样的输出信号的性质不同，可以 分为电压反馈和电流反馈
电压反馈：反馈信号取自输出电压信号。 电流反馈：反馈信号取自输出电流信号。
模电第四章部分习题答案
模电第四章部分习题答案模拟电子技术是电子工程中的重要分支，它研究模拟电路的设计、分析和应用。
在模拟电子技术的学习过程中，习题是检验学生理解和掌握程度的重要方式。
在模电第四章中，有许多习题需要我们认真思考和解答。
本文将对模电第四章部分习题进行解答，帮助读者更好地理解和应用模拟电子技术。
1. 题目：已知一个放大电路的输入电压为1V，输出电压为10V，求放大倍数。
解答：放大倍数是指输出电压与输入电压之间的比值。
根据题目中的信息，我们可以得到放大倍数为10。
2. 题目：一个放大电路的放大倍数为20，输入电压为2V，求输出电压。
解答：根据放大倍数的定义，我们可以得到输出电压为放大倍数乘以输入电压，即20乘以2V，等于40V。
3. 题目：一个放大电路的输出电压为20V，放大倍数为10，求输入电压。
解答：根据放大倍数的定义，我们可以得到输入电压为输出电压除以放大倍数，即20V除以10，等于2V。
4. 题目：一个放大电路的放大倍数为50，输入电压为1V，求输出电压。
解答：根据放大倍数的定义，我们可以得到输出电压为放大倍数乘以输入电压，即50乘以1V，等于50V。
5. 题目：一个放大电路的输入电压为0.5V，输出电压为10V，求放大倍数。
解答：根据题目中的信息，我们可以得到放大倍数为输出电压除以输入电压，即10V除以0.5V，等于20。
通过以上的习题解答，我们可以看出放大倍数是一个重要的概念，它描述了放大电路中输入和输出之间的关系。
在实际应用中，我们可以根据放大倍数的大小来选择合适的放大电路，以满足特定的需求。
除了放大倍数，模拟电子技术还涉及到许多其他的概念和知识点，如放大电路的频率响应、输入输出阻抗等。
通过解答习题，我们可以更好地理解和应用这些概念。
总之，模拟电子技术是电子工程中的重要内容，习题的解答是我们学习和掌握模拟电子技术的重要方式。
通过对模电第四章部分习题的解答，我们可以加深对放大倍数等概念的理解，并能够更好地应用于实际工程中。
模电课件第4章
Roc Rc
为了衡量差分放大电路放大差模信号、抑制共模信号的能 力 ， 引 入 了 一 个 指 标 参 数 —— 共 模 抑 制 比 （ Common-Mode
Rejection Ratio），用KCMR表示。
K CMR
Aud Auc
第4章 多级放大电路和集成运算放大电路 共模抑制比越大，表明差分放大电路对共模信号的抑制能 力越强。这在直接耦合的放大电路中是很有意义的。因为温度、 电源电压等所引起的零漂，以及外界干扰信号等对两管的影响 是相同的，所以可等效地看成是作用在差放输入端上的共模信 号，从而在输出端被抑制掉，使差模输入的有用信号得到放大。
压放大倍数为
uoc uoc1 uoc 2 Auc 0 uic uic
单端输出时的共模电压放大倍数为
Auc1
uoc1 Rc Rc uic Rb rbe (1 ) 2 Re 2 Re Auc 2 Auc1
第4章 多级放大电路和集成运算放大电路 共模输入电阻是将两输入端并联后，由输入端到地之间的 等效输入电阻， 即 1 Ric [ Rb rbe (1 ) 2 Re ] (1 ) Re 2 单端输出的共模输出电阻为
1℃所产生的折合到输入端的等效零漂电压，即
uo Au T
V / C
第4章 多级放大电路和集成运算放大电路
4.2 差分放大电路
4.2.1 差分放大电路的电路组成 图3-7是一个基本的差分放大电路，它由两个理想对称的共 射放大电路，通过公共的射极电阻Re耦合而成，因此称为射极耦 合差分放大电路。由于射极电阻接负电源-UEE，就好像拖着一个
UEE=IBQRb+UBEQ+2IEQRe
模拟电子电路及技术基础第四章(ppt)
则当ui在17 V和18 V之间时， 反相电压0.5ui在8.5 V和9 V之 间， 此阶段VDZ截止， 不起稳压作用， uo=［RL/(R+RL)］ ui=0.5ui可变。
3. 晶体管和场效应管 1) 工作状态 晶体管的直流偏置电路中， 首先根据晶体管的类型标出 极电流的实际流向。 发射极直接接地时， 根据基极所接直流 偏置电压源确定基极电压的极性， 继而确定发射结正偏或反 偏， 需要注意NPN型晶体管和PNP型晶体管的发射结方向相 反； 发射极经过电阻接地时， 需要在假设的放大状态下计算 基极电流， 按实际流向， 如果基极电流的计算结果为正值， 则发射结正偏， 否则发射结反偏。 发射结的偏置情况确定后， 接下来的分析参见教材中的图4.1.1进行。 直流偏置电路中， 场效应管工作状态的判断参见教材中的图4.1.2进行， 计算栅 源极电压时需要注意栅极电流为零。
【例4-1】 半导体中载流子通过什么物理过程产生？ 半导体电流与哪些因素有关？
答 本征半导体中的载流子通过本征激发产生。 杂质半 导体中， 多子的绝大部分由掺杂产生， 极少部分由本征激 发产生； 少子则单纯由本征激发产生。
半导体电流分为漂移电流和扩散电流。 漂移电流与电 场强度、 载流子的浓度和迁移率有关， 扩散电流与载流子 沿电流方向单位距离的浓度差即浓度梯度有关。
图4-7 例4-8电路图及传输特性
5) 稳压二极管电路 稳压二极管的工作电流与输入电压、 限流电阻和负载 电阻有关， 工作电流的取值范围确定了上述三个参数的相 互限制关系， 给定其中的一个参数， 则可以由第二个参数 的变化范围确定第三个参数的变化范围。 稳压二极管工作 时加反相电压， 当反相电压不到其稳定电压值时， 稳压二 极管处于截止状态； 只有稳压二极管开路时， 反相电压达 到或超过其稳定电压值， 稳压二极管才进入击穿状态， 提 供稳定电压。
模拟电子技术教程 第4章习题答案
第4章习题1．概念题（1）在多级直接耦合放大器中，对电路零点漂移影响最严重的一级是第1级，零漂最大的一级是最后1级。
（2）差分放大电路有 4 种输入输出连接方式，其差模电压增益与输出方式有关，与输入方式无关。
（3）集成运放是一种采用直接耦合方式的放大电路，所以低频性能好，其最大的问题是零漂大。
（4）一个带宽为0.1～10MHz的宽频带多级放大电路，应采用的耦合方式是（B、D ）。
A：阻容耦合B：直接耦合C：变压器耦合D：光电耦合（5）有两个性能完全相同的放大器，其开路电压增益为20dB，R i=2kΩ，R o=3kΩ。
现将两个放大器级联构成两级放大器，则开路电压增益为（B，20dB+12dB=32dB ）。
A：40 dB B：32 dB C：16 dB D：160dB（6）放大电路中采用复合管的目的是（ C ）。
A：增加输入阻抗B：减小零点漂移C：提高电压或电流放大倍数（7）一般情况下，我们用输入短路，将测得的输出电压除以运放的增益的实验法测得输入失调电压U IO。
（8）双入双出的差分放大电路，其共模信号幅值不管多大都不会影响差模输出。
对吗？（不对）（9）共模信号和差模信号都可以是交流信号，也可以是直流信号。
对吗？（对）（10）对于长尾式差分放大电路，不论是单端输入还是双端输入，在差模交流通路中，射级电阻R e可一概视为短路。
对吗？（对）（11）有源负载可以增大放大电路的输出电流。
对吗？（不对）（12）电压输入输出型运放是用量最大的运放，因而产量大、价格低。
对吗？（对）（13）基本镜像恒流源的原理是两个三极管工作在同一条输出特性曲线上。
（14）在运放中恒流源的作用有提供静态工作电流或提供有源负载。
（15）由于频率特性好且易于集成，光电耦合具有很广阔的前景。
2 .如图4-63所示多级放大电路中，试判断各单级放大电路的类型及各级间的耦合方式。
解：（a）两级共射，阻容耦合（b）两级共射，直接耦合（c）共射-共集，直接耦合（d）共源-共射，阻容耦合（e）共射-共源-共射，阻容-变压器耦合3 .画出题2中各图微变等效电路，并写出A u、R i及R o的表达式。
模电第四版4~7章习题解答
第4章 集成运算放大电路自测题一、选择合适答案填入空内。
(1)集成运放电路采用直接耦合方式是因为( C )。
A.可获得很大的放大倍数B.可使温漂小C.集成工艺难于制造大容量电容 (2)通用型集成运放适用于放大( B )。
A.高频信号B.低频信号C.任何频率信号 (3)集成运放制造工艺使得同类半导体管的( C )。
A.指标参数准确B.参数不受温度影响C.参数一直性好 (4)集成运放的输入级采用差分放大电路是因为可以( A )。
A.减小温漂 B.增大放大倍数 C.提高输入电阻(5)为增大电压放大倍数,集成运放的中间级多采用( A )。
A.共射放大电路 B.共集放大电路 C.共基放大电路二、判断下列说法是否正确，用“√”和“×”表示判断结果。
(1)运放的输入失调电压U IO 是两输入端电位之差。
( × ) (2)运放的输入失调电流I IO 是两输入端电流之差。
( √ )(3)运放的共模抑制比cdCMR A A K =。
( √ ) (4)有源负载可以增大放大电路的输出电流。
( √ )(5)在输入信号作用时，偏置电路改变了各放大管的动态电流。
( × )三、电路如图T4.3 所示，已知β1＝β2＝β3= 100 。
各管的U BE 均为0.7V , 试求I C 2的值。
解：分析估算如下：21100CC BE BE R V U U I A Rμ--==00202211B B B B I I I I ββββ++==++；0202()1R B B B I I I I ββββ+=+=++图T4.322021C B B I I I ββββ+==⋅+。
比较上两式，得 2(2)1002(1)C R R I I I A ββμβββ+=⋅≈=+++四、电路如图T4.4所示。
图T4.4(1)说明电路是几级放大电路，各级分别是哪种形式的放大电路（共射、共集、差放… … ）;(2)分别说明各级采用了哪些措施来改善其性能指标（如增大放大倍数、输入电阻… … ）。
模拟电子技术第四章习题解答概论
第四章习题解答题 4-1 在图P4－1是集成运放BG303偏置电路的示意图，已知V CC =V EE =15V ，偏置电阻R =1MΩ(需外接)。
设各三极管的β均足够大，试估算基准电流I REF 以及输入级放大管的电流I C1、I C2。
图 P4-14-1解：VT4、VT3、R 组成镜像电流源，流过R 的基准电流为CC EE BE REF 15150.7μA 29.3μA 1V V U I R +-+-===C3REF 1=21βI I =+，β足够大，所以C3REF =29.3μA I I ≈VT1、VT2为差分对管，则有C1C2=14.7μAI I ≈题 4-2 在图P4-2中，三极管的β＝100,r be ＝10.3kΩ，V CC =V EE =15V ，R c =36kΩ，R e =27Ω，R =2.7kΩ，R w =100Ω，R w 的滑动端处于中点，负载电阻R L =18kΩ,估算：① 静态工作点； ② 差模电压放大倍数； ③ 差模输入电阻。
4-2解：WBQ BEQ EQ e EE 0(2)2R I R U I R V ---+=- ① EE BEQ BQ 33W e 150.72.6μA 1002.710(1100)(22710)(1)(2R )22V U I A R R β--==≈⨯++⨯+⨯⨯+++CQ BQ 100 2.6μA 260μA 0.26μA I I β≈=⨯=≈[]CQ CC CQ C 150.2636V 5.64V U V I R =-=-⨯=(对地) 63BQ BQ C 0(2.610 2.710)V 7mV U I R -=-=-⨯⨯⨯≈-② L c d 3W be 18//36//221004010010(1)_ 2.710.3(1100)22R R A R R r ββ-=-=-⨯≈-⨯++++++⨯③ W id be 2[(1)]2(2.710.31010.05)k 36k 2RR R r β=+++=⨯++⨯Ω=Ω本题的意图是掌握长尾式差分放大电路的静态和动态分析方法。
模拟电子技术第4章习题答案
4 基本放大电路自我检测题一．选择和填空1. 在共射、共基、共集三种基本放大电路组态中，希望电压放大倍数绝对值大，可选用 A 或C ；希望带负载能力强，应选用 B ；希望从信号源索取电流小，应选用 B ；希望既能放大电压，又能放大电流，应选用 A ；希望高频响应性能好，应选用 C 。
（A ．共射组态，B ．共集组态，C ．共基组态）2．射极跟随器在连接组态方面属共 集电 极接法，它的电压放大倍数接近 1 ，输入电阻很 大 ，输出电阻很 小 。
3．H 参数等效电路法适用 低 频 小 信号情况。
4．图解分析法适用于 大 信号情况。
5．在线性放大条件下，调整图选择题5所示电路有关参数，试分析电路状态和性能指标的变化。
（A ．增大， B ．减小，C ．基本不变） （1）当R c 增大时，则静态电流I CQ 将 C ，电压放大倍数v A 将 A ，输入电阻R i 将 C ，输出电阻R o 将 A ；（2）当V CC 增大，则静态电流I CQ 将 A ，电压放大倍数v A 将 A ，输入电阻R i 将 B ，输出电阻R o 将 C 。
6．在图选择题5所示电路中 ，当输入电压为1kHz 、5mV 的正弦波时，输出电压波形出现底部削平失真。
回答以下问题。
（1）这种失真是 B 失真。
（A ．截止，B ．饱和，C ．交越，D ．频率） （2）为了消除失真，应 B 。
（A ．增大C R ，B ．增大b R ，C ．减小b R ，D ．减小 CC V ，E ．换用β大的管子）。
R b R c+V CCC 2C 1R Lv iv oT图选择题57. 随着温度升高，晶体管的电流放大系数 _A_，穿透电流CEO I _A_，在I B 不变的情况下b-e 结电压V BE_B _。
（ A ．增大，B ．减小，C ．不变）8．随着温度升高，三极管的共射正向输入特性曲线将 C ，输出特性曲线将 A ，输出特性曲线的间隔将 E 。
（A ．上移， B ．下移，C ．左移，D ．右移，E ．增大，F ．减小，G ．不变） 9．共源极放大电路的v o 与v i 反相位，多作为 中间级 使用。
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B
vGS＝VGS＞VTN
O
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截止区
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vGS＜VTN vDS
4.1.1 N沟道增强型MOSFET
2．工作原理
（4）饱和区的形成机制
当vGS＝VGS＞VTN时 随着vDS上升，由于沟道存在电位梯度，从源极到漏极 电位逐渐升高，而栅极电位沿沟道长度方向是相同的，因 此沟道厚度是不均匀的；靠近源端厚，靠近漏端薄。即沟 VDD 道呈楔形。 iD
s VGG g d 迅 速 增 大
N
＋
N
＋
耗尽层
N 型(感生)沟道 P B 衬底引线
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4.1.1 N沟道增强型MOSFET
2．工作原理
5V
3V
0V 0V
0V
0V
3V
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4.1.1 N沟道增强型MOSFET
2.工作原理
（4）饱和区的形成机制
当vDS增大到一定数值（例如vGD＝vGS－vDS＝VTN）时， 靠近漏端反型层消失，vDS继续增加，将形成一夹断区
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4.1.2 N沟道耗尽型MOSFET
1. 结构和工作原理简述
s g 掺杂后具有正 离子的绝缘层 d 二氧化硅
＋＋＋＋ ＋＋＋ ＋＋＋ ＋ N N
＋
耗ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ层
N 型沟道 P
B 衬底引线
（a）结构图
（b）电路符号
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4.1.2 N沟道耗尽型MOSFET
1. 结构和工作原理简述
VDD s VGG g d iD 饱 和
N
＋
N
＋
N 型沟道 耗尽层 P
夹断区
B 衬底引线
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4.1.1 N沟道增强型MOSFET
2.工作原理
（4）饱和区的形成机制
当vDS继续增加时，vDS增加的部分主要降落在夹断区， 而降落在导电沟道上的电压基本不变，因而vDS上升，iD趋于 饱和（基本不变），这时输出特性曲线的斜率近似变为0， 即由可变电阻区进入饱和区
4.3 图解分析法 4.4 小信号模型分析法 4.5 共漏极和共栅极放大电路 4.6 集成电路单级MOSFET放大电路
4.7 组合放大电路
4.8 结型场效应管（JFET）及其放大电路
4.9 各种FET的特性及使用注意事项
4
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4.1 金属-氧化物-半导体 （MOS）场效应三极管
4.1.1 N沟道增强型MOSFET 4.1.2 N沟道耗尽型MOSFET 4.1.3 P沟道MOSFET 4.1.4 沟道长度调制等几种效应
iD Kn (vGS VTN )2
i D/mA
预夹断临界点轨迹 vDS＝vGS－VTN(或 vGD＝vGS－vDS＝VTN) A 饱和区 3V
可变电阻区 2 (非饱和区) 1.5 1
vGS KV ( 1)2 VTN
2 n TN
2 若 I DO KnVTN
B
2.5V
C 0.5 0 D 2.5 5
iD 可变 饱和区 电阻区 vDS < VGS－VTN vDS≥VGS－VTN A 预夹断 临界点
B
vGS＝VGS＞VTN
O
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截止区
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vGS＜VTN vDS
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4.1.1 N沟道增强型MOSFET
3. I-V特性曲线及特性方程
2V vGS＝1.5V 7.5 10 截止区 vDS/V
rdso 是一个受 vGS 控制
的可变电阻 的可变电阻。
27
D 2.5 5
4.1.1 N沟道增强型MOSFET
3. I-V特性曲线及特性方程
（1）输出特性及特性方程
② 可变电阻区
vGS > VTN，且 vDS <（vGS－VTN） 2 iD Kn [2(vGS VTN ) vDS vDS ]
vDS 开始无导电沟道，当在vGSVT时 才形成沟道,这种类型的管子称 为增强型MOS管。
反型层
vGS
+++ + + + + +
iD
- - - -
The inversion layer
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4.1.1 N沟道增强型MOSFET
2．工作原理
（3）可变电阻区的形成机制
vDS较小时，不同vGS时的iD随vDS变化曲线可近似看成直线 显然，vGS越大，感生沟道 将越厚，在同样的vDS下，iD将 越大。 此时，可以把MOSFET看 成一个线性电阻，其阻值随 vGS增大而减小。
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4.1.1 N沟道增强型MOSFET
2．工作原理
（2）vGS ≥ VTN时，创建N型电流沟道
VDD s VGG g d iD
N＋
N＋
耗尽层 N 型(感生)沟道 P B 衬底引线
vGS≥VTN时，出现N型沟道
10
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4.1.1 N沟道增型MOSFET
2．工作原理
（2）vGS ≥ VTN时，创建N型电流沟道
预夹断临界点轨迹 vDS＝vGS－VTN(或 vGD＝vGS－vDS＝VTN) 栅极氧化 i D/mA 可变电阻区 A 3V 层单位面 2 (非饱和区) 积电容 饱和区 1.5 1 C 0.5 0 D 2.5 5 2V vGS＝1.5V 7.5 10 截止区 vDS/V
本征导 电因子
沟道 宽度
Kn Kn 2
一旦出现了感生沟道，原来被P型衬底隔开的两个N+型区就被 感生沟道连通了。因此，此时若有漏源电压vDS，将有漏极电流iD 产生。 一般把在漏源电压作用下开始导电时的栅源电压 vGS叫做开启 电压VTN 。 Threshold Voltage
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4.1.1 N沟道增型MOSFET
2．工作原理
iD vDS
vGS < 0分析过程
s
vGS =0
g
d
N+
++++++++++ ++++++++++ ------------ - - - - - - - - - - - N+ N沟道
P型硅基片
由于有N 沟道存在,N 沟道内有大 量的自由电 子 , 即使 vGS =0时, 只 要有vDS , 就 能形成漏源 电流 iD
iD f (vGS ) vD S常数
预夹断临界点轨迹 i D/mA 2 1.5 1 C 0.5 0
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vDS＝vGS－VTN(或 vGD＝vGS－vDS＝VTN) 可变电阻区 (非饱和区) A 饱和区 B 2.5V 3V
i D/mA 2 1.5 1 vDS＝5V C VTN D 3 vGS/V B A
模拟电子技术
1
模拟电子技术基础
1 导 论 2 运算放大器及其基本运算电路 3 二极管及其基本电路 4 场效应三极管及其放大电路 5 双极结型三极管及其放大电路 6 差分式放大电路与集成运算放大器 7 放大电路频率响应 8 反馈放大电路 9 输出级与集成功率放大器 10 信号处理与信号产生电路 11 实际运放使用中的问题 12 直流电源电路
vGS=0时，没有导电沟道
8
iD = 0
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4.1.1 N沟道增强型MOSFET
2．工作原理
当0≤vGS≤VT时，虽然在P型衬底表面形成一层耗尽层，但负 离子不能导电。 由于 绝缘 层很 薄， 即使 电压 很小， 电场 也很大
9
VGG
当vGS比 较小时 由于负 离子不 能自由 移动 不能 导电
2V vGS＝1.5V 7.5 10 截止区 vDS/V
vGS iD I DO ( 1)2 VTN
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4.1.1 N沟道增强型MOSFET
3. I-V特性曲线及特性方程
（2）转移特性 所谓转移特性是在漏源电压vDS一定的条件下，作为输入的 栅源电压vGS对作为输出的漏极电流iD的控制特性，即
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4.1.2 N沟道耗尽型MOSFET
1. 结构和工作原理简述
iD 当vGS <0 : vGS所产生 的 电场方向和 二 氧化硅与 N 沟 道间的电场 方 向相反,削弱了 原电场,致使电 荷减少,N沟道 减薄,电阻增大, 漏源电流iD 减 小。
s
vGS <0
g
d
++++++++++ vGS < 0分析过程 + + + + + + + + + + -----------+ N - - - - - - - - - - - - N+ N沟道 P型硅基片
2V vGS＝1.5V 7.5 10 截止区 vDS/V
D 2.5 5
0.5 0
0.5 1 1.5 2 2.5
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4.1 MOS场效应三极管
4.1.1 N沟道增强型MOSFET 4.1.2 N沟道耗尽型MOSFET 4.1.3 P沟道MOSFET 4.1.4 沟道长度调制等几种效应
4.1.5 MOSFET的主要参数
1．结构及电路符号
铝 源极 s 栅极 g 铝 漏极 d 铝