模拟电子电路基础答案第四章答案
模拟电子技术基础(国防科技大学出版社第四章习题答案(大题)
习题4.1选择填空1、选用差分放大电路的原因是 A 。
A 、克服温漂B 、 提高输入电阻C 、稳定放入倍数2、用恒流源取代长尾式差分放大电路中的发射极电阻Re ,将使电路的 B 。
A 、差模放大倍数数值增大 B 、抑制共模信号能力增强 C 、差模输入电阻增大3、差动放大器中的差模输入是指两输入端各加大小___相等_____、相位___相反____的信号。
4、设差放电路的两个输入端对地的电压分别为v i1和v i2,差模输入电压为v id ,共模输入电压为v ic ,则当v i1=50mV ,v i2=50mV 时,v id =_0mV __,v ic =_50mV __;当v i1=50mV ,v i2=-50mV 时,v id =_100mA __,v ic =_0mA__;当v i1=50mV ,v i2=0V 时,v id =_50mV __,v ic =_25mA __。
5、电流源常用于放大电路,作为_A ___(A.有源负载,B.电源,C.信号源),使得放大倍数__A __(A.提高,B.稳定)。
6、电压放大电路主要研究的指标是 a 、 b 、 c ;功率放大电路主要研究的指标是 d 、 e 、 f 、 g 、(a 电压放大倍数 b 输入电阻 c 输出电阻 d 输出功率 e 电源提供的功率 f 效率 g 管耗)7、功率放大电路中,___甲类____功率放大电路导通角最大;_____乙类___功率放大电路效率较高。
(甲类、乙类、甲乙类) 8、甲类功放效率低是因为 B 。
A 、只有一个功放管B 、 静态电流过大C 、管压降过大4.1对称差动放大电路如题图 4.1所示。
已知晶体管1T 和2T 的50=β,并设U BE (on )=0.7V,r bb ’=0,r ce =∞。
(1)求V 1和V 2的静态集电极电流I CQ 、U CQ 和晶体管的输入电阻r b’e 。
(2)求双端输出时的差模电压增益A ud ,差模输入电阻R id 和差模输出电阻R od 。
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。
模拟电子电路基础答案(胡飞跃)第四章答案
模拟电子电路基础答案(胡飞跃)第四章答案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。
电子电路基础习题册参考答案-第四章
第四章集成运算放大器的应用§4-1 集成运放的主要参数和工作点= 1、理想集成运放的开环差模电压放大倍数为 Aud=∞,共模抑制比为 KCMR ∞,开环差模输入电阻为 ri= ∞,差模输出电阻为 r0=0 ,频带宽度为 Fbw=∞。
2、集成运放根据用途不同,可分为通用型、高输入阻抗型、高精度型和低功耗型等。
3、集成运放的应用主要分为线性区和非线性区在分析电路工作原理时,都可以当作理想运放对待。
4、集成运放在线性应用时工作在负反馈状态,这时输出电压与差模输入电压满足关系;在非线性应用时工作在开环或正反馈状态,这时输出电压只有两种情况;+U0m 或 -U0m 。
5、理想集成运放工作在线性区的两个特点:(1) up=uN ,净输入电压为零这一特性成为虚短,(2) ip=iN,净输入电流为零这一特性称为虚断。
6、在图4-1-1理想运放中,设Ui=25v,R=Ω,U0=,则流过二极管的电流为 10 mA ,二极管正向压降为 v。
7、在图4-1-2所示电路中,集成运放是理想的,稳压管的稳压值为,Rf=2R1则U0=-15 V。
二、判断题1、反相输入比例运算放大器是电压串联负反馈。
(×)2、同相输入比例运算放大器是电压并联正反馈。
(×)3、同相输入比例运算放大器的闭环电压放大倍数一定大于或等于1。
(√)4、电压比较器“虚断”的概念不再成立,“虚短”的概念依然成立。
(√)5、理想集成运放线性应用时,其输入端存在着“虚断”和“虚短”的特点。
(√)6、反相输入比例运算器中,当Rf=R1,它就成了跟随器。
(×)7、同相输入比例运算器中,当Rf=∞,R1=0,它就成了跟随器。
(×)三、选择题1、反比例运算电路的反馈类型是(B )。
A.电压串联负反馈B.电压并联负反馈C.电流串联负反馈2、通向比例运算电路的反馈类型是(A )。
A.电压串联负反馈B.电压并联负反馈C.电压串联正反馈3、在图4-1-3所示电路中,设集成运放是理想的,则电路存在如下关系( B )。
模拟电子技术基础答案全解(第四版)
第一章半导体器件的基础知识1.1 电路如图P1.1所示,已知u i=5sinωt(V),二极管导通电压U D=0.7V。
试画出u i 与u O的波形,并标出幅值。
图P1.1 解图P1.1解:波形如解图P1.1所示。
1.2 电路如图P1.2(a)所示,其输入电压u I1和u I2的波形如图(b)所示,二极管导通电压U D=0.7V。
试画出输出电压u O的波形,并标出幅值。
图P1.2解:u O的波形如解图P1.2所示。
解图P1.21.3 已知稳压管的稳定电压U Z =6V ,稳定电流的最小值I Zmin =5mA ,最大功耗P ZM =150mW 。
试求图P1.3所示电路中电阻R 的取值范围。
图P1.3解:稳压管的最大稳定电流 I ZM =P ZM /U Z =25mA电阻R 的电流为I ZM ~I Zmin ,所以其取值范围为Ω=-=k 8.136.0ZZ I ~I U U R1.4 已知图P1.4所示电路中稳压管的稳定电压U Z =6V ,最小稳定电流I Zmin =5mA ,最大稳定电流I Zmax =25mA 。
(1) 别计算U I 为10V 、15V 、35V 三种情况下输出电压U O 的值; (2) 若U I =35V 时负载开路,则会出现什么现象?为什么?图P1.4解:(1)当U I =10V 时,若U O =U Z =6V ,则稳压管的电流小于其最小稳定电流,所以稳压管未击穿。
故V33.3I L LO ≈⋅+=U R R R U当U I =15V 时,若U O =U Z =6V ,则稳压管的电流小于其最小稳定电流,所以稳压管未击穿。
故LO I L5VR U U R R =⋅≈+ 当U I =35V 时,稳压管中的电流大于最小稳定电流I Zmin ,所以U O =U Z =6V 。
(2)=-=R U U I )(Z I D Z 29mA >I ZM =25mA ,稳压管将因功耗过大而损坏。
模拟电子技术基础第4章集成运算放大电路题解(童诗白)(精)
第四章集成运算放大电路(童诗白)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。
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。
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。
A. 指标参数准确B. 参数不受温度影响C.参数一致性好(4)集成运放的输入级采用差分放大电路是因为可以。
A.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.共射放大电路 B. 共集放大电路C.共基放大电路解:(1)C (2)B (3)C (4)A (5)A二、判断下列说法是否正确,用“√”或“×”表示判断结果填入括号内。
(1)运放的输入失调电压UIO是两输入端电位之差。
( )(2)运放的输入失调电流IIO是两端电流之差。
( )(3)运放的共模抑制比KCMR Ad ( ) Ac(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。
( ) 解:(1)×(2)√(3)√ (4)√ (5)×第四章题解-1三、电路如图T4.3所示,已知β1=β2=β3=100。
各管的UBE均为0.7V,求IC2的值。
图T4.3解:分析估算如下:IVCC-UBE2-UBE1R=R=100μA IC0=IC1=ICIE2=IE1IICR=IC0+IB2=IC0+IB1=IC+βIC=β1+β⋅IR≈IR=100μA四、电路如图T4.4所示。
图T4.4第四章题解-2 试(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……)。
解:(1)三级放大电路,第一级为共集-共基双端输入单端输出差分放大电路,第二级是共射放大电路,第三级是互补输出级。
第四章答案模拟集成电路基础
第四章答案模拟集成电路基础1.什么是功率放大器?与一般电压放大器相比,对功率放大器有何特殊要求?主要用于向负载提供功率的放大电路常称为功率放大电路,简称功放。
功率放大电路的主要任务是获得一定的不失真或较小失真的输出功率,因此输出的电压、电流均较大,其值一般接近于功率三极管(以后简称功率管)的使用极限值。
功率放大电路中讨论的主要性能指标是输出信号的功率、功率放大电路的效率、三极管的功率损耗以及非线性失真等。
2.功率放大电路有哪些特点?(1).输出功率为交流功率(2).要求输出功率尽可能大(3).效率要高(4).减小非线性失真(5).功率管要注意散热与保护(6). 由于信号幅值大,对于功率放大器的分析,采用图解分析法。
3.什么是甲类放大?分析甲类放大效率低的原因及解决办法。
三极管在信号的整个周期内都处于导通状态,即导通角θ=360˚,这种工作方式通常称为甲类放大。
在甲类放大电路中,电源始终不断地输送功率,在没有信号输入时,也有静态偏置电流通过,这些功率全部消耗在三极管和电阻上,使三极管发热,并转化为热量的形式耗散出去,因此静态功耗大、效率低。
要提高效率,就必须降低静态工作点,增大功率三角形的面积,但会带来信号失真,可以通过两个三级管共同工作的乙类放大提高功放效率。
4.功率放大器电路中的三极管有哪几种工作状态,它们的导通角分别是多少?画出各种状态下的静态工作点以及与之相应的工作波形。
(1)甲类放大,导通角θ=360˚;(2)甲乙类放大导通角180˚<θ<360˚(3)乙类放大导通角θ=180˚。
(a)甲类放大在一周期内i c>0 (b)甲乙类放大在一周期内有(c)乙类放大在一周期内半个周期以上i c>0 只有半个周期i c>05.在题图4-1所示电路中,设BJT的β=100,V CC=12V,V CES=0.5V,R L=8Ω,输入信号v i为正弦波。
(1)说明该电路功率放大的类型?(2)计算电路可能达到的最大不失真输出功率P OM。
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 。
模拟电子技术基础第四版课后答案解析
模拟电子技术基础第1章 常用半导体器件选择合适答案填入空内。
(l)在本征半导体中加入( A )元素可形成N 型半导体,加入( C )元素可形成P 型半导体。
A.五价 B. 四价 C. 三价 (2)当温度升高时,二极管的反向饱和电流将(A) 。
A.增大 B.不变 C.减小(3)工作在放大区的某三极管,如果当I B 从12 uA 增大到22 uA 时,I C 从l mA 变为2mA ,那么它的β约为( C ) 。
(4)当场效应管的漏极直流电流I D 从2mA 变为4mA 时,它的低频跨导g m 将( A ) 。
A.增大;B.不变;C.减小 电路如图 所示,已知10sin i u t ω=(V ),试画出i u 与o u 的波形。
设二极管导通电压可忽略不计。
图 解图解:i u 与o u 的波形如解图所示。
电路如图所示,已知t u i ωsin 5=(V ),二极管导通电压U D =。
试画出i u 与o u 的波形图,并标出幅值。
图 解图电路如图所示, 二极管导通电压U D =,常温下mV U T 26≈,电容C 对交流信号可视为短路;i u 为正弦波,有效值为10mV 。
试问二极管中流过的交流电流的有效值为多少?解:二极管的直流电流 ()/ 2.6DD I V U R mA =-=其动态电阻:/10D T D r U I ≈=Ω 图故动态电流的有效值:/1di D I U r mA =≈现有两只稳压管,稳压值分别是6V 和8V ,正向导通电压为。
试问: (1)若将它们串联相接,则可得到几种稳压值?各为多少? (2)若将它们并联相接,则又可得到几种稳压值?各为多少?解:(1)串联相接可得4种:;14V ;;。
(2)并联相接可得2种:;6V 。
已知图 所示电路中稳压管的稳定电压6ZU V =,最小稳定电流min 5Z I mA =,最大稳定电流max 25Z I mA =。
(1)分别计算I U 为10V 、15V 、35V 三种情况下输出电压O U 的值; (2)若35IU V=时负载开路,则会出现什么现象? 为什么?解:(1)只有当加在稳压管两端的 电压大于其稳压值时,输出电压才为6V 。
模电课后习题第四章
习题四解答4-1什么是反馈?什么是负反馈?怎样区分四种不同类的反馈?解:在电路中,反馈是指将输出量的一部分或全部通过反馈网络,用一定的方式送到输入回路,以影响输入电量的过程。
反馈的结果使得净输入电量减小则为负反馈。
在输出端,如果反馈信号是对输出电压取样,也就是说反馈信号与输出电压有关,则称为电压反馈;如果反馈信号是对输出电流取样,也就是说反馈信号与输出电流有关,则称为电流反馈。
在输入端,如果反馈到输入端的信号是以电压形式出现,与输入电压串联比较,则称为串联反馈;如果反馈到输入端的信号是以电流形式出现,与输入电流并联比较,则称为并联反馈。
因此,一共可分为四种不同类型的负反馈,即:1)电压串联负反馈,2)电压并联负反馈,3)电流并联负反馈,4)电流串联负反馈。
5)4-2负反馈对放大电路有哪些影响?在改善电路的某些性能时又付出了那些代价?解:负反馈能够提高增益的稳定性,减小非线性失真,抑制放大器内部的噪声,增大或减小输入、输出电阻等。
主要是以牺牲闭环增益为代价。
4-3试说明为了实现以下几个方面的要求,它们分别应采用何种负反馈?1)要求输入电阻大,输出电阻小;2)要求输入电阻大,输出电流稳定;3)电流源输入,要求输出电压稳定;4)电流源输入,要求输出电流稳定。
解:1)由于串联负反馈可以增大输入电阻,典雅负反馈可以减小输出电阻,所以,要使输入电阻大和输出电阻小,应采用电压串联负反馈;2)由于电流负反馈能够稳定输出电流,所以,要使输入电阻大,输出电流稳定,应采用串联电流负反馈;3)一个放大电路,要获得较大的增益,必须尽可能地从信号源获取信号,对于电流源输入,要使放大电路获取尽可能多的信号,必须是放大电路的输入电阻尽可能地减小,所以在输入端应采用并联负反馈,如果又要稳定输出电压,所以总体应采用并联电压负反馈;4)综合以上理由,在电流源输入情况下,要稳定输出电流,应采用并联电流负反馈。
4-4 对于图P4-1所示的反馈电路,试判定个电路给定反馈电路的反馈类型。
[童诗白版]模拟电子技术 习题答案 第4章 集成运算放大电路[童诗白版]模拟电子技术 习题答案 第4
第四章 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 。
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 。
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 。
A . 指标参数准确B . 参数不受温度影响C .参数一致性好(4)集成运放的输入级采用差分放大电路是因为可以 。
A .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 .共射放大电路 B . 共集放大电路C .共基放大电路解:(1)C (2)B (3)C (4)A (5)A二、判断下列说法是否正确,用“√”或“×”表示判断结果填入括号内。
(1)运放的输入失调电压U I O 是两输入端电位之差。
( )(2)运放的输入失调电流I I O 是两端电流之差。
( )(3)运放的共模抑制比cd CMR 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。
( )解:(1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)× 三、电路如图T4.3所示,已知β1=β2=β3=100。
各管的U B E 均为0.7V ,试求I C 2的值。
图T4.3解:分析估算如下:100BE1BE2CC =--=R U U V I R μAβCC B1C0B2C0E1E2CC1C0I I I I I I I I I I I I R +=+=+====1001C =≈⋅+=R R I I I ββμA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……)。
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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。
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?=?; (3)V GS?=?且V DS?=?; (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 ⎡⎤'=--⎢⎥⎣⎦= (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'=-= (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'=-=4mA由实验测得两种场效应管具有如图题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。
图题图(a )P 沟道耗尽型 图 (b) P 沟道增强型一个NMOS 晶体管有V t?=?1V 。
当V GS?=?2V 时,求得电阻r DS 为1k?。
为了使r DS?=?500?,则V GS为多少?当晶体管的W 为原W 的二分之一时,求其相应的电阻值。
解:由题目可知,该晶体管工作在变阻区,则有()D n GS t DS W i k v V v L'≈- ()nGS t 1DS DS D v r i W k v V L=≈'-当1DS r k =Ω时,代入上式可得2n 1W k mA V L '= 则1DS r k =Ω时,()()GS t GS GS t 210.5231k v V V v V mA v V VΩ=⇒-=⇒=- 当晶体管的W 为原W 的二分之一时,当V GS?=?2V 时,2DS r k =Ω 当晶体管的W 为原W 的二分之一时,当V GS?=?3V 时,1DS r k =Ω (1)画出P 沟道结型场效应管的基本结构。
? (2)漏极和源极之间加上适当的偏置,画出V GS?=?0V 时的耗尽区,并简述工作原理。
解:(1) (2)D用欧姆表的两测试棒分别连接JFET 的漏极和源极,测得阻值为R 1,然后将红棒(接负电压)同时与栅极相连,发现欧姆表上阻值仍近似为R 1,再将黑棒(接正电压)同时与栅极相连,得欧姆表上阻值为R 2,且R 2>> R 1,试确定该场效应管为N 沟道还是P 沟道。
解:GS 0v <时,低阻抗,GS 0v >时,高阻抗,即GS 0v <时导通,所以该管为P 沟道JFET 。
在图题所示电路中,晶体管VT 1和VT 2有V t?=?1V ,工艺互导参数n k '=100μA/V 2。
假定??=?0,求下列情况下V 1、V 2和V 3的值:(1)(W /L )1?=?(W /L )2?=?20; (2)(W /L )1?=?(W /L )2?=?20。
图题(1) 解:因为(W /L )1?=?(W /L )2?=?20;电路左右完全对称,则D12I 50D I A μ==则有1215204D V V V I k V ==-⨯Ω=4GD t V V V =-<Q ,可得该电路两管工作在饱和区。
则有:()2D n GS t 1 1.222GS W I k V V V V L'=-⇒= 3 1.22s V V V ∴==-(2) 解:因为(W /L )1?=?(W /L )2?=?20,121.5D D I I ∴=,同时12100D D I I A μ+= 可求得:1260,40D D I A I A μμ==则有11520 3.8D V V I k V =-⨯Ω=,22520 4.2D V V I k V =-⨯Ω=1 3.8GD t V V V =-<Q ,2 4.2GD t V V V =-<Q 可得该电路两管工作在饱和区。
则有:()()2D1n GS t 11 1.2452GS W I k V V V V L '=-⇒= 3 1.245s V V V ∴==-场效应管放大器如图题所示。
nk '(W /L )=V 2,t 2V V = (1)计算静态工作点Q ; (2)求A v 、A vs 、R i 和R o 。
2图题解:(1)0G V =Q ,18182GS S D S D V V I R I ∴=-=-=- 考虑到放大器应用中,场效应管应工作在饱和区,则有:()2D n GS t 12W I k V V L'=- 代入上式可得:2DD 17640I I -+= 解得D111.35mA I =,D2 5.65mA I =,当D111.35mA I =时场效应管截止。
因此,D D2 5.65mA I I ==,GS 1811.3 6.7V V =-=,D 182 5.65 6.7V V=-⨯=,DS 6.7( 6.7)13.4V V =--=(2) D m OV 211.32.44.7I g ms V ≡==,忽略厄尔利效应 ()ov m D L i// 4.36v A g R R v ==-=- ii G i100v R R k i ===Ω ivs vi sig 3.96R A A R R ==-+o D 2R R k ≈=Ω图题所示电路中FET 的t 1V V =,静态时I DQ?=?,nk '(W /L )=V 2求: (1)源极电阻R 应选多大?(2)电压放大倍数A v 、输入电阻R i 、输出电阻R o ; (3)若C 3虚焊开路,则A v 、R i 、R o 为多少?图题 解:(1)G 100186V 200100V =⨯=++()2D n GS t 1 2.62GS W I k V V V V L'=-⇒= 2.4V S G GS V V V =-=3.75SDQV R k I ==Ω (2) Dm OV20.8I g ms V ≡=,忽略厄尔利效应 ()ov m D L i// 4.8v A g R R v ==-=- ii G i(100200)10v R R k k M i ==+ΩΩ≈ΩP o D 10R R k ≈=Ω(3)()m DL ov i m //1g R R v A v g R==-+= ii G i(100200)10v R R k k M i ==+ΩΩ≈ΩP o D 10R R k ≈=Ω共源放大电路如图题所示,已知MOSFET 的μn C ox W /2L ?=?V 2,t 2V V =,o 80k r =Ω,各电容对信号可视为短路,试求:(1)静态I DQ 、V GSQ 和V DSQ ; (2)A v 、R i 和R o 。
2图题 解:(1)0G V =Q ,30302GS S D S D V V I R I ∴=-=-=- 考虑到放大器应用中,场效应管应工作在饱和区,则有:()2D n GS t 12W I k V V L'=- 代入上式可得:2DD 291960I I -+=解得D118.25mA I =,D210.75mA I =,当D118.25mA I =时场效应管截止。
因此,D D210.75mA I I ==,GS 302*10.758.5V V =-=,D 30210.758.5V V =-⨯=,DS 8.5(8.5)17V V =--=(2) D m OV 211.33.34.7I g ms V ≡==,忽略厄尔利效应 ()m D L ov i m //0.871g R R v A v g R==-=+ ii G i1v R R M i ===Ω o D 2R R k ≈=Ω对于图题所示的固定偏置电路: (1)用数学方法确定I DQ 和V GSQ ; (2)求V S 、V D 、V G 的值。
Vt图题 解:(1)3V GS V =-假设该JFET 工作在饱和区,则有2GS D DSS t 1 1.1D V I I I mA V ⎛⎫=-⇒= ⎪⎝⎭(2) 0V S V =,16 2.213.58D D V I V =-⨯=, 3V G V =-对于图题所示的分压偏置电路,V D =9V ,求: (1)I D ; (2)V S 和V DS ; (3)V G 和V GS 。
Vt图题G 11020 2.16V 110910V =⨯=+,GS G S D 2.16 1.1V V V I =-=-2GS D DSS t 1 3.318.01(D V I I I mA mA V ⎛⎫=-⇒= ⎪⎝⎭或舍去) 则GS G S D 2.16 1.1V V V I =-=-=, 则D 1.1 3.64S V I V == DS S (20 2.2) 3.649.07D D V V V I V =-=--=如图题所示,求该放大器电路的小信号电压增益、输入电阻和最大允许输入信号。
该晶体管有V t?=?,n k '(W /L )=V 2,V A?=?50A 。
假定耦合电容足够大使得在所关注的信号频率上相当于短路。
图题v Ov L解:等效电路如图所示GS D 1510DS D V V V I ===-()2D n GS t 1 1.06 1.72(2D W I k V V I mA mA L'=-⇒=或舍去) 则GS 4.4D V V V ==Dm OV20.725I g ms V ≡= 因10G R M =Ω,其上的交流电流可以忽略,则()ov m D L i//// 3.3o v A g r R R v ==-=- 为了计算输入电阻,先考虑输入电流(此处也可用密勒定理),1 4.3o i i o i i G G i Gv v v v v i R R v R -⎛⎫==-= ⎪⎝⎭i i i 2.334.3G R v R M i ===Ω 最大允许输入信号需根据场效应管工作在饱和区条件来确定, 即DS GS t v v V ≥-, 即min)(max)DS GS t v v V =-(0.34DS v i GS i t i V A v V v V v V -=+-⇒=考虑图题所示的FET 放大器,其中,V t?=?2V ,nk '(W /L )=1mA/V 2,V GS?=?4V ,V DD?= 10V ,以及R D =?。