第3章 场效应管放大电路习题答案教学文稿

第3章场效应管放大电路习题答案
第3章场效应管放大电路
3-1判断下列说法是否正确，用“√”和“×”表示判断结果填入空内。

（1）结型场效应管外加的栅-源电压应使栅-源间的耗尽层承受反向电压，才能保证其R GS大的特点。

（⨯）
（2）若耗尽型N沟道MOS管的U GS大于零，则其输入电阻会明显变小。

（⨯）
3-2选择正确答案填入空内。

（1）U GS＝0V时，不能够工作在恒流区的场效应管有 B 。

A. 结型管
B. 增强型MOS管
C. 耗尽型MOS管
（2）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
3-3改正图P3-3所示各电路中的错误，使它们有可能放大正弦波电压。

要求保留电路的共源接法。

图P3-3
解：（a）源极加电阻R S。

（b）漏极加电阻R D。

（c）输入端加耦合电容。

（d）在R g支路加－V GG，＋V D D改为－V D D
改正电路如解图P3-3所示。

解图P3-3
3-4已知图P3-4(a)所示电路中场效应管的转移特性和输出特性分别如图（b）(c)所示。

（1）利用图解法求解Q点；（2）利用等效电路法求解
A 、R i和
u
R o 。

图P3-4
解：（1）在转移特性中作直线u GS＝－i D R S，与转移特性的交点即为Q
点；读出坐标值，得出I DQ＝1mA，U GS Q＝－2V。

如解图P3-4（a）所示。

解图P3-4
在输出特性中作直流负载线u DS ＝V DD －i D （R D ＋R S ），与U GS Q ＝－2V 的那条输出特性曲线的交点为Q 点，U DS Q ≈3V 。

如解图P3-4（b ）所示。

（2）首先画出交流等效电路（图略），然后进行动态分析。

mA/V 12DQ DSS GS(off)GS D
m 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 &
3-5 已知图P3-5（a ）所示电路中场效应管的转移特性如图（b ）所示。

求解电路的Q 点和u
A &。

图P 3-5
解：（1）求Q 点：
根据电路图可知， U GS Q ＝V GG ＝3V 。

从转移特性查得，当U GS Q ＝3V 时的漏极电流
I D Q ＝1mA
因此管压降 U DSQ ＝V DD －I DQ R D ＝5V 。

（2）求电压放大倍数：
20V mA 22D
m DO DQ GS(th)m -=-===R g A I I U g u & 3-6电路如图3-6所示，已知场效应
管的低频跨导为g m ，试写出u
A &、R i 和R o 的表达式。

图P 3-6
解：u
A &、R i 和R o 的表达式分别为 D o 2
13i L
D )(R R R R R R R R g A m u =+=-=∥∥&
3-7 电路如图3-7所示。

已知V DD =12V ，GG V =2V ，R G =100kΩ，R D =1kΩ, 场效应管T 的 I DSS =8mA 、U GS(off)=－4V 。

求该管子的I DQ 及静态工作点处的g m 值。

图P 3-7
解：DQ I =2mA m g =2ms
3-8已知某种场效应管的参数为U GS(th)=2V ，U (BR)GS =30V, U (BR)DS =15V ，当U GS =4V 、 U DS =5V 时，管子的I DQ =9mA 。

现用这种管子接成如图p3-8所示的四种电 路，电路中的R G =100kΩ， R D1=5.1KΩ，R D2=3.3kΩ，R D3=2.2kΩ，R S =1kΩ。

试问各电路中的管子各工作于：放大、截止、可变电阻、击穿四种状态中的哪一种？
图P 3-8
解：先求场效应管的x 值。

由已知的GS U ＝4v 时DQ I ＝9mA 及
()GS th U ＝2v ，代人公式2()[]D GS GS th i K u U =-，可求得K ＝2.25mA ／2V . 图(a)管子击穿.图(b)管子击穿 图(c)可变电阻区 图（d ）放大区
3-9在图p3-9所示的四种电路中，R G 均为100 kΩ，R D 均为3.3kΩ，V DD =10V ，GG V =2V 。

又已知：T 1的I DSS =3mA 、U GS(off)=－5V ；T 2的U GS(th)=3V ；T 3的I DSS =－6mA 、U GS(off)=4V ；T 4的I DSS =－2mA 、U GS(off)=2V 。

试分析各电路中的场效应管工作于放大区、截止区、可变电阻区中的哪一个工作区？
图P 3-9
解：图a T1为N 沟道JFE T ，由图可知T1工作于放大区
图b T2工作于截止状态
图c 工作于可变电阻区
图d 工作于放大区
3-10 试判断图p3-10所示的四种电路中，哪个（或哪几个）电路具有电压放大作用。

图P 3-10
解d
3-11 电路如图3-11所示。

其中－V DD =－20V ，R G =1MΩ， R D =10kΩ, U GSQ =2V ，管子的I DSS =－2mA 、U GS(off)=4V ，各电容器的电容量均足够大。

试求：
(a) I DQ 及R S1的数值;
(b) 为使管子能工作于恒流区，R S2不能超过什么值。

解：（a ） DQ I =-0.5mA 14S R K =Ω
(b) 222S R K <Ω
3-12 电路如图3-12所示。

已知V DD =30V ，R G1=R G2=1MΩ， R D =10kΩ，管子的U GS(th)=3V ，且当U GS =5V 时I D 为0.8mA 。

试求管子的U GSQ 、I DQ 、U DSQ 。

解： 1.8DQ I mA = 12DSQ U V = GSQ U =6V
3-13电路如图3-13所示。

已知－V DD =－40V ，R G =1MΩ，R D =12kΩ，R S =1kΩ，场效应管的I DSS =－6mA 、U GS(off)=6V 、r ds >>R D ，各电容器的电容量均足够大。

试求：
(a) 电路静态时的I DQ 、U GSQ 、U DQ 值；
(b) 电路的A u 、R i 、R o 值。

解（a ） 2.3DQ I mA =- 12.4DQ U V =- 10.1DSQ U V =-
(b) 14.9112u i o A R M R k =-=Ω=Ω 3-14电路如图3-14所示。

其中R G =1.1MΩ，R S =10kΩ，场效应管的g m =0.9mS 、 r ds 可以忽略，各电容器的电容量均足够大，电源电压V DD 的大小已足以保证管子能工作于恒流区。

试求A u 、R i 和R o 的值。

解：0.9 1.11u i o A R M R k ==Ω=Ω
图P3-11 图P3-12
图P3-13 图P3-14
3-15 在图3-15所示的电路中，R D= R S=5.1kΩ，R G2=1MΩ, V DD=24V，场效应管的I DSS=2.4mA、U GS(off)=－6V，各电容器的电容量均足够大。

若要求管子的U GSQ=1.8V ，求：
(a)
1
G
R的数值;
(b)
DQ
I的值;
(c)1
1
o
u
i
U
A
U
=及2
2
o
u
i
U
A
U
=的值。

解: (a)1 4.7
G
R M
=Ω (b) 1.18
DQ
I mA
= (c) 1
1
o
u
i
U
A
U
==0.74 2
2
o
u
i
U
A
U
==-0.74
精品文档
收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 图P 3-15 图P 3-16
3-16 电路如图3-16所示。

设场效应管的跨导为g m ，r ds 的影响必须考虑，各电容器的电容量均足够大。

试求该电路输出电阻R o 的表达式。

解：//'//['(1')]O D O D S ds m S R R R R R r g R ==++
3-17 电路如图3-17所示。

已知电路中的R G =1MΩ， R D =10kΩ，R S =2kΩ，负载电阻R L =4kΩ，负载电容C L =1000pF ，场效应管的C gs 、C gd 、C ds 和r ds 的影响均可以忽略。

试求该电路的上限截止频率f H 。

图P 3-17
解：155.72(//)H D L L
f kHz R R C π==。