第7章习题解答

习 题 7

7.1 确定图7.1所示电路的漏极电流。

DD

V V P I DSS

DD

V V P = 6V = -12mA

(a)(b)

图7.1 习题7.1图

(a) U GSQ =－2V ，mA)(33.1)6

2

1(3)1(P GS DSS D =-⨯=-

=U U I I (b) U GSQ =3V ，I D =－12×(1－3/6)=－3(mA)

7.2 电路如图7.2所示，MOSFET 的U T = 2V ，K = 50mA/V 2，确定电路Q 点的I DQ 和

U DSQ 值。

)V (13.32415

10015

DD g2

g1g2GSQ =⨯+=

⨯+=

V R R R U

)mA (9.63)213.3(50)(22T G SQ D Q =-⨯=-=U U K I )V (2.112.09.6324d D Q D D D SQ =⨯-=-=R I V U

7.3 试求图7.3所示每个电路图的U DS ，已知|I DSS | = 8mA 。

(a) U GSQ =0(V) I DQ =I DSS =8(mA) U DSQ =V DD －I DQ R d = 12－8×1=4(V) (b) U GSQ =0(V) I DQ =I DSS =8(mA) U DSQ =V DD －I DQ R d = 15－8×1.2=5.4(V)

(c) U GSQ =0(V) I DQ =I DSS =－8(mA) U DSQ =V DD －I DQ R d = －9+8×0.56=－4.52(V)

R g1

R g2100k 15k Ω

(a)(b)(c)

图7.2 习题7.2电路图 图7.3 习题7.3电路图

7.4 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 。 (1) N 沟道； (2) )mA (9.3)83

1(10)1(P GS DSS D =-⨯=-

=U U I I (3) )mA (9.18)8

3

1(10)1(P GS DSS D =+⨯

=-

=U U I I 7.5 图7.4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。

GS

GS (a)

(b)

(c)

图7.4 习题7.5图

(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 。

7.6 图7.5所示为场效应管的输出特性曲线，分别判断各场效应管属于何种类型（结型、绝缘栅型、增强型、耗尽型、N 沟道或P 沟道），说明它的夹断电压p U （或开启电压th U ）为多少。

DS (a)

DS (b)

图7.5 习题7.6图

(a) JFET P 沟道 U P =3V ；

(b) 耗尽型 N 沟道FET U P =－1.0V

7.7

画出下列FET 的转移特性曲线。 (1)U P = －6V ，I DSS = 3mA 的JFET ；

(2)

U P = －6V ，I DSS = 1mA 的MOSFET ； (3) U T = 8V ，

K = 0.2mA/V 2的MOSFET 。

(1)

/V

(2) /V

(3) i D

/V

7.8 试在具有四象限的直角坐标上分别画出各种类型场效应管的转移特性示意图，并标明各自的开启电压或夹断电压。

FET

N 沟道

增强型P 沟道

7.9 判断图7.6所示各电路是否有可能正常放大正弦信号。

图7.6 习题7.9电路图

(a) 能放大 (b) 不能放大，增强型不能用自给偏压 (c) 能放大

7.10 试判断图7.7所示电路中，哪些具有电压放大作用，如不具有电压放大作用，如何改正才能使其有电压放大作用。 (a) 不能放大，缺少R d

(b) 不能放大，共漏1 u

A ，可增加R d ，并改为共源放大 (c) 不能放大，增强型不能采用自给偏压，须改为分压偏置

(d) 能放大

u i

u o

C 3

u i

2

u o

u i

u o

C 3

u i

u o

C 3

(a) (b) (c) (d)

图7.7 习题7.10电路图

7.11 图7.8(a)所示电路中的场效应管的转移特性为图7.8(b)所示，试求解该电路的GS U 、D I 和DS U 。

图7.8 习题7.11图

由图(a) 可知：U GS = －1V ，由图(b)可得 I D =2mA ，可求得：U DS =12－2×5=2V 7.12 电路如图7.8所示，已知FET 的I DSS = 3mA 、U P = －3V 、U (BR)DS = 10V 。试问在下列三种条件下，FET 各处于哪种状态？

(1) R d = 3.9k Ω；(2) R d = 10k Ω；(3) R d = 1k Ω。 U GSQ =0(V) ∴I DQ =I DSS =3mA

(1) U DSQ =15－3×3.9=3.3(V) ∴处于恒流区；

(2) U DSQ =15－3×10=－15(V) ∴处于可变电阻区； (3) U DSQ =15－3×1=12(V) ∴处于击穿区。 7.13 电路如图7.9所示，已知VT 在U GS = 5V 时的I D = 2.25mA ，在U GS = 3V 时的I D = 0.25mA 。现要求该电路中FET 的V DQ = 2.4V 、I DQ = 0.64mA ，试求：

(1) 管子的K 和U T 的值； (2) R d 和R S 的值应各取多大？ I D =K (U GS -U T )2

2.25= K (5-U T )2 0.25= K (3-U T )2 → U T1=

3.5(V) (不合理，舍去)，U T2=2(V) 求得：K =0.25mA/V 2，U T =2V

V DQ =V DD -I DQ ·R d 2.4=12－0.64R d →R d =15k Ω

2G SQ )2(25.064.0-=U →U GSQ1=0.4(V)(不合理，舍去) U GSQ2=3.6(V)

U GSQ =10－0.64·R s ∴R s =10k Ω

7.14 电路如图7.10所示，已知FET 的U T = 3V 、K = 0.1mA/V 2。现要求该电路中FET 的I DQ = 1.6mA ，试求R d 的值应为多大？

V DD R g

V DD SS

V DD R g 1.2M

图7.8 习题7.12图 图7.9 习题7.13图 图7.10 习题7.14图

1.6=0.1(U GSQ －3)2 ∴U GSQ1=7(V) U GSQ2=－1(V)(不合理，舍去) U DSQ =U GSQ =7(V) U DSQ =15－1.6×R d ∴R d =5k Ω

7.15 电路如图7.11所示，已知场效应管VT 的U T = 2V ，U (BR)DS = 16V 、U (BR)GS = 30V ，当U GS = 4V 、U DS = 5V 时的I D = 9mA 。请分析这四个电路中的场效应管各工作在什么状态(截止、恒流、可变电阻、击穿)？