第四章场效应管习题答案..

合集下载

模拟电子电路第4章答案

4.1 简述耗尽型和增强型MOS 场效应管结构的区别；对于适当的电压偏置（V DS >0V ，V GS >V T ），画出P 沟道增强型MOS 场效应管，简要说明沟道、电流方向和产生的耗尽区，并简述工作原理。

解：耗尽型场效应管在制造过程中预先在衬底的顶部形成了一个沟道，连通了源区和漏区，也就是说，耗尽型场效应管不用外加电压产生沟道。

而增强型场效应管需要外加电压V GS 产生沟道。

随着V SG 逐渐增大，栅极下面的衬底表面会积聚越来越多的空穴，当空穴数量达到一定时，栅极下面的衬底表面空穴浓度会超过电子浓度，从而形成了一个“新的P 型区”，它连接源区和漏区。

如果此时在源极和漏极之间加上一个负电压DS V ，那么空穴就会沿着新的P 型区定向地从源区向漏区移动，从而形成电流，把该电流称为漏极电流，记为D i 。

当SG v 一定，而SD v 持续增大时，则相应的DG v 减小，近漏极端的沟道深度进一步减小，直至DG t v V =，沟道预夹断，进入饱和区。

电流D i 不再随SD v 的变化而变化，而是一个恒定值。

4.2 考虑一个N 沟道MOSFET ，其nk '= 50μA/V 2，V t = 1V ，以及W /L = 10。

求下列情况下的漏极电流：（1）V GS = 5V 且V DS = 1V ；（2）V GS = 2V 且V DS = 1.2V ；（3）V GS = 0.5V 且V DS = 0.2V ；（4）V GS = V DS = 5V 。

(1) 根据条件GS t v V …，()DS GS t v v V <-，该场效应管工作在变阻区。

()2D n GS t DS DS 12W i k v V v v L ⎡⎤'=--⎢⎥⎣⎦=1.75mA(2) 根据条件GS t v V …，()DS GS t v v V >-，该场效应管工作在饱和区。

()2D n GS t 12W i k v V L'=-=0.25mA (3) 根据条件GS t v V <，该场效应管工作在截止区，D 0i =(4) 根据条件GS t v V …，()DS GS t v v V >-，该场效应管工作在饱和区()2D n GS t 12W i k v V L'=-=4mA4.3 由实验测得两种场效应管具有如图题4.1所示的输出特性曲线，试判断它们的类型，并确定夹断电压或开启电压值。

第四章场效应管习题答案

第四章场效力管基础搁大电路之阳早格格创做41 采用挖空1．场效力晶体管是用_______统造漏极电流的.a. 栅源电流b. 栅源电压c. 漏源电流d. 漏源电压2．结型场效力管爆收预夹断后，管子________.a. 闭断b. 加进恒流区c. 加进鼓战区d. 可变电阻区3．场效力管的矮频跨导gm是________.a. 常数b. 不是常数c. 栅源电压有闭d. 栅源电压无闭4. 场效力管靠__________导电.a. 一种载流子b. 二种载流子c. 电子d. 空穴5. 巩固型PMOS管的开开电压__________.a. 大于整b. 小于整c. 等于整d. 或者大于整或者小于整6. 巩固型NMOS管的开开电压__________.a. 大于整b. 小于整c. 等于整d. 或者大于整或者小于整7. 惟有__________场效力管才搞采取自偏偏压电路.a. 巩固型b. 耗尽型c. 结型d. 巩固型战耗尽型8. 分压式电路中的栅极电阻RG普遍阻值很大，手段是__________.a. 树坐符合的固态处事面b. 减小栅极电流c. 普及电路的电压搁大倍数d. 普及电路的输进电阻9. 源极跟随器（同漏极搁大器）的输出电阻取___________有闭.a. 管子跨导gmb. 源极电阻RSc. 管子跨导gm战源极电阻RS10. 某场效力管的IDSS为6mA，而IDQ自漏极流出，大小为8mA，则该管是_______.a. P沟讲结型管b. N沟讲结型管c. 巩固型PMOS管d. 耗尽型PMOS管e. 巩固型NMOS管f. 耗尽型NMOS管解问：42 已知题42图所示中各场效力管处事正在恒流区，请将管子典型、电源VDD的极性（+、）、uGS的极性（>0，≥0，<0，≤0,任性）分别挖写正在表格中.解：43试分解如题43图所示各电路是可平常搁大，并证明缘由.解：(a)不克不迭.VT是一个N沟讲JFET，央供偏偏置电压UGS谦脚UGS,off <UGS <0，而电路中VT的偏偏置电压UGS>0，果此不克不迭举止平常搁大.(b)能.VT是一个P沟讲JFET，央供偏偏置电压UGS谦脚0<UGS< UGS,off，而电路中VT的偏偏置电压UGS>0，只消正在0<UGS< UGS,off范畴内便能举止平常搁大.（c）能.VT是一个N沟讲MOSFET，央供偏偏置电压UGS谦脚UGS> UGS,off >0.电路中UGS>0，如果谦脚UGS < UGS,off便不妨平常搁大.（d）不克不迭.虽然MOSFET的漏极D战源极S不妨颠倒使用，然而是此时衬底的接法也需要安排.虽然电路中自给偏偏置电压UGS>0，也大概谦脚UGS> UGS,off >0.然而是D极战衬底B之间的PN结正背导通，果此电路不克不迭举止旗号搁大.（e）不克不迭VT是一个N沟讲巩固型MOSFET，开开电压Uon >0，央供直流偏偏置电压UGS> Uon，电路中UGS=0，果此不克不迭举止平常搁大.（f）能.VT是一个P沟讲耗尽型MOSFET，夹断电压UGS,off>0，搁大时央供偏偏置电压UGS谦脚UGS< UGS,off.电路中UGS>0，如果谦脚UGS < UGS,off便不妨平常搁大.44 电路如题44图所示，VDD=24 V，所用场效力管为N沟讲耗尽型，其参数IDSS=0.9mA，UGS,off=4V，跨导gm=1.5mA/V.电路参数RG1=200kΩ, RG2=64kΩ, RG=1MΩ, RD= RS= RL=10kΩ.试供：1．固态处事面.2．电压搁大倍数.3．输进电阻战输出电阻.解：1．固态处事面的估计正在UGS,off≤UGS≤0时，解上头二个联坐圆程组，得漏源电压为2．电压搁大倍数3．输进电阻战输出电阻.输进电阻输出电阻45 电路如题45图所示，VDD=18 V，所用场效力管为N沟讲耗尽型，其跨导gm=2mA/V.电路参数RG1=2.2MΩ, RG2=51kΩ, RG=10MΩ, RS=2 kΩ, RD=33 kΩ.试供：1．电压搁大倍数.2．若接上背载电阻RL=100 kΩ,供电压搁大倍数.3．输进电阻战输出电阻.4．定性证明当源极电阻RS删大时，电压搁大倍数、输进电阻、输出电阻是可爆收变更？如果有变更，怎么样变更？5. 若源极电阻的旁路电容CS开路，接背载时的电压删益下落到本去的百分之几？解：1．无背载时，电压搁大倍数2．有背载时，电压搁大倍数为3．输进电阻战输出电阻.输进电阻输出电阻4．N沟讲耗尽型FET的跨导定义为当源极电阻RS删大时，有所以当源极电阻RS删大时，跨导gm减小，电压删益果此而减小.输进电阻战输出电阻取源极电阻RS无闭，果此其变更对于输进电阻战输出电阻不做用.5．若源极电阻的旁路电容CS开路，接背载RL时的电压删益为既输出删益下落到本去的20%.46 电路如题46图a所示，MOS管的变化个性如题46图b所示.试供：1．电路的固态处事面.2．电压删益.3．输进电阻战输出电阻.解：1．固态处事面的估计.根据MOS管的变化个性直线，可知当UGS=3V时，IDQ=0.5mA.此时MOS管的压落为2．电压删益的估计.根据MOS管的变化个性直线，UGS,off=2V；当UGS=4V 时，ID=1mA.根据解得IDSS=1mA.电压删益3．输进电阻战输出电阻的估计输进电阻输出电阻47 电路参数如题47图所示，场效力管的UGS,off=1V，IDSS=0.5mA，rds为无贫大.试供：1．固态处事面.2．电压删益AU.3．输进电阻战输出电阻.解：1．固态处事面估计2．电压删益AU.本题目电路中，有旁路电容C，此时搁大电路的电压删益为，3．输进电阻战输出电阻的估计.48 电路如题48图所示.场效力管的gm=2mS，rds为无贫大，电路中各电容对于接流均可视为短路，试供:1.电路的电压删益AU.2．输进电阻战输出电阻.解：1.电路的电压删益AU. 2．输进电阻ri’战输出电阻ro’49 电路如题49图所示.已知VDD=20V，RG=51MΩ，RG1=200kΩ，RG2=200kΩ，RS=22 kΩ,场效力管的gm=2mS.试供：1．无自举电容C时，电路的输进电阻.2．有自举电容C时，电路的输进电阻.分解：电路中跨接正在电阻RG战源极S之间的C称为自举电容，该电容将输出电压旗号uo反馈到输进端的栅极G，产死正反馈，提下了电路的输进电阻ri.闭于背反馈电路的分解估计将正在第7章仔细介绍.解：1．无自举电容C时电路输进电阻估计根据电路可知，输进电阻为2．有自举电容C时电路的输进电阻估计此时接流等效电路如图题49图a所示.题49图a根据等效电路图，可知栅极对于天的等效电阻为其中电流输出电压当电流ii很小时，电压搁大倍数为估计停止证明自举电容C使电路的输进电阻普及了.410 电路如题410图所示.已知gm=1.65Ms,RG1= RG2=1MΩ, RD=RL=3 kΩ,耦合电容Ci=Co=10μF.试供1．电路的中频删益AU.2．估算电路的下限停止频次fL.3．当思量旗号源内阻时，下频删益估计公式.解：1．电路的中频删益AU.2fL．估算电路的下限停止频次电路矮频等效电路如题410图a所示.删益函数整治得隐然删益函数有二个极面战二个整面战二个极面.整面分别为极面分别为所以下限频次为3．电路下频等效电路如题410图b所示.下频删益函数为其中：Rs为旗号源内阻.删益函数的二个极面分别为常常，所，以下频停止频次为。

(完整版)第四章场效应管习题答案..

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g m 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__________。

a. 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__________。

a. 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 。

增强型和耗尽型 8. 分压式电路中的栅极电阻R G 一般阻值很大,目的是__________。

a 。

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g m b 。

源极电阻R S c. 管子跨导g m 和源极电阻R S 10。

某场效应管的I DSS 为6mA ，而I DQ 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 10。

d4-2 已知题4—2图所示中各场效应管工作在恒流区,请将管子类型、电源V DD 的极性（+、—)、u GS 的极性（>0，≥0，〈0,≤0，任意）分别填写在表格中。

哈工大模拟电子书后习题答案第4章

【4-1】填空： 1．场效应管从结构上分成和两种类型，它的导电过程仅仅取决于载流子的流动；因而它又称做器件。

2．场效应管属于控制型器件，而双极型晶体管是控制型器件。

1. 结型，绝缘栅型，多数，单极型。

2. 电压，电流。

【4-2】两个场效应管的转移特性曲线分别如图4.7.1 (a)、(b)所示，分别确定这两个场效应管的类型，并求其主要参数（开启电压或夹断电压，低频跨导）。

测试时电流i D 的参考方向为从漏极D 到源极S 。

u GS / Vu GS / V10V=(a)(b)图4.7.1 题4-2特性曲线：（a ）P 沟道增强型MOS 管，开启电压U GS （th ）＝－2V ，I DO = -1mA 在工作点（U GS ＝－5V ， I D ＝－2.25mA ）处，g m GS(th)1.5mS =-（b ）N 沟道耗尽型MOSFET ，夹断电压GS(off)4V U =-，DSS 4mA I =在工作点（U GS ＝－2V ， I D ＝1mA ）处，g m GS(off)mS【4-3】已知图4.7.2(a)所示电路中场效应管的转移特性如图4.7.2(b)所示。

求解电路的Q 点和A u 。

u GS / V(a)(b)图4.7.2 题4-3电路图【4-4】电路如图4.7.3所示，设MOS 管的参数为U GS(th)=1V ，I DO =500uA 。

电路参数为V DD =5V ，－V SS =－5V ，R d =10kΩ，R =0.5kΩ，I DQ =0.5mA 。

若流过R g1、R g2的电流是I DQ 的1/10，试确定R g1和R g2的值。

u iR Ssu图4.7.3 题4-4电路图图4.7.4 题4-6电路图【4-5】电路如图4.7.3所示，已知R d =10kΩ，R s =R =0.5kΩ，R g1=165 kΩ，R g2=35kΩ，U GS(th)=1V ，I DO =1mA ，电路静态工作点处U GS =1.5V 。

电工学电子技术基础第4章习题解答

第4章场效应管放大电路与功率放大电路图所示为场效应管的转移特性，请分别说明场效应管各属于何种类型。

说明它的开启电压th U （或夹断电压p U ）约是多少。

GSGS (a)(b)(c)图习题图解：(a) N 沟道耗尽型FET U P =－3V ； (b) P 沟道增强型FET U T =－4V ； (c) P 沟道耗尽型FET U P =2V 。

某MOSFET 的I DSS = 10mA 且U P = －8V 。

(1) 此元件是P 沟道还是N 沟道？(2) 计算U GS = －3V 是的I D ；(3) 计算U GS = 3V 时的I D 。

解：(1) N 沟道； (2) )mA (9.3)831(10)1(P GS DSS D =-⨯=-=U U I I (3) )mA (9.18)831(10)1(P GS DSS D =+⨯=-=U U I I 画出下列FET 的转移特性曲线。

(1) U P = －6V ，I DSS = 1mA 的MOSFET ；(2) U T = 8V ，K = V 2的MOSFET 。

解：(1)/V(2)i D /V试在具有四象限的直角坐标上分别画出4种类型MOSFET的转移特性示意图，并标明各自的开启电压或夹断电压。

解：i Du GSo耗尽型N沟道增强型N沟道U P U TU PU T耗尽型P沟道增强型P沟道判断图所示各电路是否有可能正常放大正弦信号。

解：(a) 能放大(b) 不能放大，增强型不能用自给偏压(c) 能放大（d）不能放大，增强型不能用自给偏压。

共漏1<uA&，可增加R d，并改为共源放大，将管子改为耗尽型，改电源极性。

图习题电路图电路如图所示，MOSFET的U th = 2V，K n = 50mA/V2，确定电路Q点的I DQ和U DSQ值。

解：)V(13.3241510015DDg2g1g2GSQ=⨯+=⨯+=VRRRU22DQ n GSQ th()50(3.132)63.9(mA)I K U U=-=⨯-=)V (2.112.09.6324d DQ DD DSQ =⨯-=-=R I V UR g1R g2100k 15k Ω(a)图习题电路图图习题电路图试求图所示每个电路的U DS ，已知|I DSS | = 8mA 。

模电课件14第四章场效应管习题

uGS=1 uGS= 0V uGS= -1V uGS= -2V uGS=-4V
IDSS
0
uDS
填空题 1、FET管在输出特性上可分为可变电阻 )区、管在输出特性上可分为( 、管在输出特性上可分为区 ( 恒流 )区、 ( 截止 )区、 ( 击穿 )区、四个区域。区区区四个区域。 2、FET管从结构上可分为结型 ) 、 ( 绝缘栅型 ) 、管从结构上可分为( 管从结构上可分为两大类。两大类。 3、FET放大器中，其输入电阻很大 ) 故电流 G≈ 、放大器中，故电流I 放大器中其输入电阻( ( 0 )两大类。两大类。两大类 4、FET放大器有共源 ) 、 ( 共漏 ) 、 ( 共栅 )三放大器有( 、放大器有三种组态。种组态。 5、FET共漏电路通常称为源极输出器 )它和双共漏电路通常称为、共漏电路通常称为( 它和双极型晶体管BJT的共集电路具有相似的特点，即Ri 的共集电路具有相似的特点，极型晶体管的共集电路具有相似的特点 ( 很大 ) 、 Ro ( 很小 ) 、 Au ( ≤1 ) 且输入输出电压的相位 ( 相同 ) 。
ห้องสมุดไป่ตู้
选择题 1、测得某FET管的输出特性如图，则判断此管为、测得某管的输出特性如图，管的输出特性如图 (1)、N沟道结型、沟道结型沟道结型FET管管 (2)、P沟道结型、沟道结型沟道结型FET管管 (3)、N沟道耗尽型、沟道耗尽型沟道耗尽型MOS管管 (4)、P沟道耗尽型 (4)、P沟道耗尽型MOS管沟道耗尽型MOS管 (5)、N沟道增强型、沟道增强型沟道增强型MOS管管 (6)、P沟道增强型、沟道增强型沟道增强型MOS管管 iD 预夹断曲线

第4章场效应管及其基本放大电路

恒流区
IDSS/V
G
D S
+
-
VGG
+
V uGS
VDD
-
O
UGS = 0V -1 -2 -3 -4 -5 -6 夹断区 -7 U P 8V
击穿区
uDS /V
特性曲线测试电路
漏极特性
漏极特性也有三个区：可变电阻区、恒流区和夹断区。
各类场效应管的符号和特性曲线种类结型耗尽 N 沟道型结型耗尽 P 沟道型绝缘增栅型强 N 沟道型符号
S
S
VGG
(c) UGS ＜UGS(off)
(b) UGS(off) < UGS < 0
（2）漏源电压uDS 对漏极电流iD的控制作用
uGD ＝ uGS －uDS (a)
P+
D
iD
(b)
D
iD
G
N
P+
VDD
+ P+ GP N
P+
VDD
S iS uGS = 0，uGD > UGS（Off) ，iD 较大。
uDS /V
O
UT 2UT
uGS /V
二、N 沟道耗尽型 MOSFET
制造过程中预先在二氧化硅的绝缘层中掺入正离子，这些正离子电场在 P 型衬底中“感应”负电荷，形成“反型层”。即使 UGS = 0 也会形成 N 型导电沟道。 UGS = 0，UDS > 0，产生较大的漏极电流； UGS < 0，绝缘层中正离子感应的负电荷减少，导电沟道变窄，iD 减小； UGS = UP , 感应电荷被 “耗尽”，iD 0。
导电沟道是 N 型的，称 N 沟道结型场效应管。

集成电路原理第四章习题解答

P C L f VDD 3 10 T
2 12
10 10 5 0.75 10 W
6 2
3
而由于输入非阶跃信号导致在转换区产生的暂态附加功耗
PA 1 2 f VDD I max t r t f

其中，Imax为转换电平V*=0.5VDD处的P管和N管的峰值电流，则
CMOS与非门为无比电路，输出低电平可达到0V；而NMOS与非门为有比电路，其输出低电平与输入管和负载管宽长比有关。
CMOS与非门输出高电平可达到VDD，而NMOS与非门输出高电平有阈值损失，只能达到VDD-Vth NMOS与非门的静态功耗大于CMOS与非门
5、已知： CMOS反相器Vthn= ∣ Vthp∣=0.2VDD，n=p=110-4A/V2，
I max I p I n 1 2 n V Vthn
*

2Leabharlann 1.125 104
A
得
PA 1 2 1 2 f V DD I max t r t f
6

4
10 10 5 1.125 10
20 10
9
0.56 10 W
原来建立的上下极板感应电荷平衡被打破，如要保持沟道区导电电荷数目不变（强反型），就必须增加上极板的电荷量，
即增大栅压，VG增大，导致Vth增大。表现出来即为体效应。
2、比较E/E饱和负载、E/E非饱和负载和E/D NMOS反相器的优缺点，哪一种结构能得到较好的功耗速度优值？
3、图中两级反相器I、 II均为E/D NMOS反相器，为了使级联反相器无电平损失，须保证： Vin=Vout=Vinv 若设定增强型器件阈值电压VTE=0.2VDD，耗尽型器件阈值电压VTD=-0.6VDD，转换电平Vinv=0.5VDD，则求出反相器II的负载管（或上拉管）与输入管（或下拉管）的宽长比之比。

04第四章、场效应管放大电路例题解析-单元检测200310

例题解析
• • • 例．分析共源放大电路解：1.静态分析对于耗尽型场效应管，当工作在饱和区时，其漏极电流和漏源间电压由下式近似决定
• 又ＶGS=ＩD．Ｒs 将上两式联立，求得ＩD和ＶGS，则ＶGS=ＶDD-ＩD(Ｒd+Ｒs) 2.动态分析（1）画出微变等效电路（2）电压放大倍数Ａv=-ｇm(Ｒd//ＲL)，式中符号表示输出电压与输入电压反相。由于一般场效应管的跨导只有几个毫西，故场效应管放大电路的放大倍数通常比三极管放大电路的要小。（3）输入电阻Ｒi=Ｒg （4）输出电阻Ｒo=Ｒd 由上述分析可知，共源级放大电路的输出电压与输入电压反相，输入电阻高，输出电阻主要由漏极负载电阻决定。Fra bibliotek• •
•
4、两级放大电路如图所示，已知T1管的gm，T2 管的rbe、β （1）画出微变等效电路；（2）求放大电路的中频电压放大倍数Av的表达式及Ri、Ro的表达式。（答案）
2
•
5、电路如图，已知:T1管ｇm=0.8mA/V,T2管ｒbe=1.2k ，β=100；C1、C2、C3、Cs交流短路。（1）画出小信号等效电路。（2）求Ri、Ro及Av。（答案与提示）
•
6、场效应管自举电路如图，已知ＶDD=+20V， Rg=51M ,Rg1=200k ，Rg2=200k ，Rs=22k ,ｇ m=1mA/V，自举电容C很大，可以认为交流短路。求:（1）无自举电路的输入电阻Ri。（2）有自举电路的输入电阻Ri。（3）说明自举的作用。
•
7、（提高题）图所示电路中，仅当源极电阻 R2增大时，放大电路的电压放大倍数|Av|如何变化？（答案与提示）
1
• • •
• • •
单元检测

第四章场效应管(FET)及基本放大电路

第四章场效应管（FET ）及基本放大电路§4.1 知识点归纳一、场效应管（FET ）原理·FET 分别为JFET 和MOSFET 两大类。

每类都有两种沟道类型，而MOSFET 又分为增强型和耗尽型（JFET 属耗尽型），故共有6种类型FET （图4-1）。

·JFET 和MOSFET 内部结构有较大差别，但内部的沟道电流都是多子漂移电流。

一般情况下，该电流与GS v 、DS v 都有关。

·沟道未夹断时，FET 的D-S 口等效为一个压控电阻（GS v 控制电阻的大小），沟道全夹断时，沟道电流D i 为零；沟道在靠近漏端局部断时称部分夹断，此时D i 主要受控于GS v ，而DS v 影响较小。

这就是FET 放大偏置状态；部分夹断与未夹断的临界点为预夹断。

·在预夹断点，GS v 与DS v 满足预夹断方程：耗尽型FET 的预夹断方程：P GS DS V v v -=（P V ——夹断电压）增强型FET 的预夹断方程：T GS DS V v v -=（T V ——开启电压）·各种类型的FET ，偏置在放大区（沟道部分夹断）的条件由表4-4总结。

表4-4 FET 放大偏置时GS v 与DS v 应满足的关系·偏置在放大区的FET ，GS v ~D i 满足平方律关系：耗尽型：2)1(P GS DSS D V v I i -=（DSS I ——零偏饱和漏电流）增强型：2)(T GS D V v k i -=*· FET 输出特性曲线反映关系参变量GS VDS D v f i )(=，该曲线将伏安平面分为可变电阻区（沟道未夹断），放大区（沟道部分夹断）和截止区（沟道全夹断）；FET 转移特性曲线反映在放大区的关系)(GS D v f i =（此时参变量DS V 影响很小），图4-17画出以漏极流向源极的沟道电流为参考方向的6种FET 的转移特性曲线，这组曲线对表4-4是一个很好映证。

第四章场效应管习题解答

第四章场效应管习题解答一解：1.C D 2.D 3.A C 4.B 5.A B 6.B二解：三解：根据图2所示T 的输出特性可知，其开启电压为5V ，根据图P1.23所示电路可知所以u GS ＝u I 。

当u I ＝4V 时，u GS 小于开启电压，故T 截止。

当u I ＝8V 时，设T 工作在恒流区，根据输出特性可知i D ≈0.6mA ，管压降 u DS ≈V DD －i D R d ≈10V因此，u GD ＝u GS －u DS ≈－2V ，小于开启电压，说明假设成立，即T 工作在恒流区。

当u I ＝12V 时，由于V DD ＝12V ，必然使T 工作在可变电阻区。

四解：（a ）可能（b ）不能（c ）不能（d ）可能五解：（1）在转移特性中作直线u G S ＝－i D R S ，与转移特性的交点即为Q 点；读出坐标值，得出I D Q ＝1m A ，U G SQ ＝－2V 。

如解图（a ）所示。

在输出特性中作直流负载线u D S ＝V D D －i D （R D ＋R S ），与U G S Q ＝－2V 的那条输出特性曲线的交点为Q 点，U D SQ ≈3V 。

如解图（b ）所示。

（2）首先画出交流等效电路（图略），然后进行动态分析。

m A /V 12DQ DSS GS(off)GS Dm DS =-=∂∂=I I U u i g U Ω==Ω==-=-=k 5 M 1 5D o i D m R R R R R g A g u六、解：uA 、R i 和R o 的表达式分别为 D o 213i LD )(R R R R R R R R g A m u =+=-=∥∥七、解：（1）求Q 点：根据电路图可知， U G SQ ＝V G G ＝3V 。

从转移特性查得，当U G SQ ＝3V 时的漏极电流 I D Q ＝1m A 因此管压降 U D SQ ＝V D D －I D Q R D ＝5V 。

东南大学信息学院模电答案作业题_第四章

Vcc
解：
R2
R1
10k
10k
IDQ1
IDQ2
1 2
ICQ4
1 2
6
- 0.6 2.7
1mA
+
vi
gm 2
nCOXW
2l
IDQ
1mS
-
T1 T2 T3
Av
Av1Av2
(1 2
gmRL' 2)(-
R4 ) Ri5
-6V
1 31.6mS(10k//10k)(-1001k ) -25
2
10k
R4
1k
(T
2)
(1
RB1//
RE2
RB2 rb e
RE2
)rce2
(RB1// RB2rbe)// RE2
(参考式4-2-25)
电路图
+
T1 T2
+
RL vo
vi
RE2
RB1 RB2
-
-
交流通路
4-20 图P4-20所示为单级MOS放大电路，已知各管参数：gm1= 600S，gm2=200S，rds1 = rds2 =1M， 1 2 0.1 ， (W/l) 1=200/20。（1）指出各电路名称，画出小信号等效电路；（2）计算Av=vo/vi，和(W/l)2值。
解：
(1 ) R E ( R B1 // R B2 )
I CQ
R B1 R B1 R B2
V CC
RE
- 0.7V
1 .15 mA
Ri
rb' e
(1
) re
(1
)
VT I CQ
4.5k
R o R C // rce R C 4 k

复旦微电子-模拟电路-第4章习题答案

第4章习题解答1. 在图4-9(a)所示的基本电流镜电路中，已知场效应管的参数12n n OX W K C Lμ=和V TH ，电源电压V DD 以及电阻R 的值，试求参考电流I ref 的表达式。

解：图4-9(a)电路如下：VI O221()2D n OX GS TH WI C V V L μ=-DD GS D V V I R-=ref D I I =解以上方程即可求得I ref ，注意在两个解中取使场效应管工作在饱和区的解。

2. 若在图4-9(a)所示的基本电流镜电路中，要求I O ＝1mA 。

已知场效应管T 1的沟道宽长比是T 2的5倍，两管的V TH ＝0.75V ，电源电压V DD ＝5V ，T 1的212/n K mA V =。

试求电阻R 的值。

解：211()DD GSD n GS TH V V I k V V R-=-=222()1D n GS TH I k V V mA =-=125D D I I = 解以上方程即可求得R 的值，注意在两个解中取使场效应管工作在饱和区的解。

3. 试证明图4-14(b)电路中，电流源的输出电阻为44(1)O ce R r β≈+。

证明：在图4-14(b)电路中，为求电路的输出电阻，可以将电路进行交流等效然后用电路分析的方法求。

解，但这样求解比较烦琐，可以通过分析电路的结构用简化的分析方法求解。

VI refO分析电路的结构得知，T 2管的集电极与发射极间的输出电阻为2ce r ，这样求解电路的输出电阻可以近似为T 4发射极接电阻的共发射极放大器的输出电阻的求解，这样图4-14(b)电路的简化交流等效电路如下：R则：'442'431'2'4'42'431'2'431'2(){//[//(//)]}{//[//(//)]}//(//)o o m b e ce o ce b e e e b e b e b e o ce b e e e b e b e e e b e v i g v r i r r R r r r r v i r r R r r r r R r r r =-+++=-++++ 在 2'431'2//(//)ce b e e e b e r r R r r r ++ 且忽略2'431'2{//[//(//)]}o ce b e e e b e i r r R r r r ++情况下，可求得：44(1)oo ce ov r r i β=≈+ 4. 若已知下图中R 1＝600Ω，R 2＝200Ω，I ref ＝0.5mA ，试求I O的值，并讨论由此结果可以得出I O 与I ref 之间有什么近似关系？在什么条件下此近似关系成立？I O2解：这是比例电流镜。

模拟电路课后第四章答案

模拟电路课后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 G S 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 G S 4-=（d ）N-DMOSFET ，夹断电压()Off GS V （或也称为开启电压()V V th G S 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 G S ox n VV V A C µµ（a ）当V V V V D S G S 1,5==时，MOSFET 处于⾮饱和状态()()th G S G S D S V V V -<()()[]()[]mAV V V VI V mA th GS GSLWC D D S D S x o n 7.3118.052101.02221222=-?-??=--=µ（b ）当V V V V D S G S 2.1,2==时，()D S th G S G S 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，()D S th G S G S V V V V >=-2.4，MOSFET 处于⾮饱和状态()()()[]()[]mA V V V V C I V m A D S D S th G S G S L W ox n D 82.02.02.08.052101.022212212=-?-??=--=µ（d ）当V V V D S G S 5==时，()th G S G S D S 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 82.88.05101.02212=-=-?=µ 4-4 N 沟道EMOSFET 的V GS(th)=1V ，µn C ox （W/L ）=0.05mA/V 2，V GS =3V 。

场效应管考试题目及答案

场效应管考试题目及答案1. 场效应管的工作原理是什么？答案：场效应管的工作原理基于电场控制，通过改变栅极电压来控制源极和漏极之间的电流。

在增强型场效应管中，栅极电压必须达到一定的阈值才能使电流流动；而在耗尽型场效应管中，即使栅极电压为零，电流也能流动，栅极电压的变化用于调节电流的大小。

2. 场效应管与双极型晶体管（BJT）的主要区别是什么？答案：场效应管是电压控制器件，其输入阻抗高，输出阻抗低，而双极型晶体管是电流控制器件，其输入阻抗低，输出阻抗高。

场效应管的开关速度比双极型晶体管快，且场效应管的噪声水平更低。

3. 场效应管的漏极电流ID与栅源电压VGS之间的关系如何？答案：在一定范围内，场效应管的漏极电流ID与栅源电压VGS成正比。

当VGS增加时，ID也随之增加，但这种关系并非线性，而是受到漏极电压VDS的影响。

在饱和区，ID随着VGS的增加而增加，直到达到饱和电流IDSS。

4. 场效应管的阈值电压Vth是什么？答案：阈值电压Vth是指在增强型场效应管中，栅极电压必须达到的最小电压值，以使漏极电流开始流动。

当VGS等于Vth时，漏极电流ID开始显著增加。

5. 场效应管的沟道长度调制效应是什么？答案：沟道长度调制效应是指在场效应管中，当漏极电压VDS增加时，沟道的有效长度会减小，导致漏极电流ID增加。

这种效应在高电压操作下尤为明显，可以通过设计来减少其影响。

6. 如何测量场效应管的阈值电压Vth？答案：测量场效应管的阈值电压Vth通常需要使用半导体参数分析仪。

通过逐渐增加栅源电压VGS，并观察漏极电流ID的变化，当ID开始显著增加时对应的VGS值即为阈值电压Vth。

7. 场效应管的开关速度与哪些因素有关？答案：场效应管的开关速度与多种因素有关，包括器件的几何尺寸、沟道材料的迁移率、栅极电压的变化速率以及漏极电流的大小。

减小沟道长度、增加沟道宽度、提高材料迁移率以及快速的栅极电压变化都可以提高场效应管的开关速度。

(完整版)模拟电路部分习题答案

解：
1．放大电路的静态工作点ICQ和UCEQ计算如下。
根据题3-9图所示电路列写直流负载线方程如下：
分别令IC=0，UCE=0，代入直流负载线方程，得到负载线上两个坐标点，M（3，0），N（0，1），连接M、N得到直流负载线。
根据直流通路，得基极静态工作电流为
直流负载线MN与iB=IB=15.3μA的输出特性曲线的交点Q就是静态工作点。Q点坐标为
（5）错；晶体管工作在饱和状态和放大状态时发射极有电流流过，只有在截止状态时没有电流流过。
（6）对；N型半导体中掺入足够量的三价元素，不但可复合原先掺入的五价元素，而且可使空穴成为多数载流子，从而形成P型半导体。
（7）对；PN结在无光照、无外加电压时，处于动态平衡状态，扩散电流和漂移电流相等。
（8）错。绝缘栅场效应管因为栅源间和栅漏之间有SiO2绝缘层而使栅源间电阻非常大。因此耗尽型N沟道MOS场效应管的UGS大于零，有绝缘层故而不影响输入电阻。2-3．怎样用万用表判断二极管的正、负极性及好坏？
2．RL=∞时，输入电压ui为正弦电压时输出最大不失真电压的幅值的计算。
若RL=∞，交流负载线斜率与直流负载线斜率相同，为
如题3-9图b所示。
输入电压ui为正弦电压时输出最大不失真电压的幅值为
3．若RL=7kΩ，交流负载线斜率为
输入电压ui为正弦电压时输出最大不失真电压的幅值为
3-6如题3-12图所示放大电路中，已知晶体管的β=100，UBE=－0.3V。
3．输入电阻和输出电阻。
解：
1．静态工作点计算
2．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，
3．输入电阻和输出电阻的计算。
解：
a不能。没有直流偏置，不能提供合适的静态工作点。

第四章场效应管及其放大电路自测题-题

(1) 试画出该电路的直流通路和交流通路。 (2) 计算该电路的输入电阻、输出电阻和电压增益 AV VO Vi 。
图8
模拟电子技术基础自测题
6
9、图 9 为某共源极 MOS 管放大电路， RG1 1M , RG2 47k ， RG 10M，
RS 2k ， RD 20k ,电源VDD 12V ，其中场效应管为 N 沟道耗尽型，参数为
穷大。 (1) 试画出该电路的直流通路和交流通路。 (2) 计算该电路的输入电阻、输出电阻和电压增益 AV i VO Vi 。
图7
8 、下图为共漏极 MOS 管放大电路， RG1 RG2 100k ， RG 200k ，
RS RL 20k ，电源VDD 12V ， FET 参数 gm 2mS ， rd s 视为无穷大。
为何种类型的场效应晶体
管
，它对应的开启（阈值）
6
电压VGSth =
种类型的场效应晶体管
。②号曲线对应为何，
iD / mA
3
①
2 ②
1
它对应的电流 I DSS =
。（注： I DSS 为
VGS 0且VGD VGSoff 时的漏极电流）。
-1 0 1 2 vGS / V
ID/mA VGS/V
模拟电子技术基础自测题
(2) 设漏极与栅极间电阻 rd s 可忽略,求出该电路中频段的电压增益、输入电阻及
输出电阻。
图6
模拟电子技术基础自测题
5
7、图 7 为共栅极 MOS 管放大电路，RG 1k ，RD RL 10k ，电源VDD 12V ，
其中场效应管为 N 沟道 DMOSFET，参数为 gm 2mS ，漏极与栅极间电阻 rd s 无

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。