模拟电路第二章

)
2
题 题
23.4.4.4.4图图
解：
Au
= − gm RL′ 1+ gm R5
= −1×10 1+1× 2
=
−3.33
Ri = R3 + R1 // R2 = 1000 +100 // 300 = 1.075MΩ
R0 ≈ R4 = 10KΩ
解得： IDQ = 2.8mA,UGSQ = −1.2V ,U DSQ = 6V
Au
=g
m
1+
RS //rds gm⋅RD //rds
姓名
班级
学号
- 14 -
解：（1）图（a）是共源放大电路，图（b）是共漏放大电路，图（c）是共
栅放大电路。 （2）与图（a）、（b）和（c）相对应的小信号等效电路如答图（d）、（e） 和（f）所示
Ri
=
RG1
+ R2
+
g m RG1 (R1 + R2 ) 1 + g m R1
≈ 3.08MΩ
2.4.8 FET 放大电路如题图所示。图中器件相同，UDD 和相同符号的电阻相等，
解： RS = 2 k Ω 时，
G
9V UDD
T Uo
RS
题 2.4.6 图
题 2.4.7 图
解：（1）低频小信号等效电路如下图所示
学院
（2）Au =−1+ggmmRR3 4 ⋅1+ggmm(R(R1+1+RR2 2)/)//R/RGG2 2 =−11.3
Ri =RG1=1MΩ
（3）由下图所示电路可求得（略去RG2）输入电阻Ri
Rg2
Rs
C1
ui Rg1
Rd
+VSS
C2
C1
uo ui Rg
+VDD
Rd
C2
Rg2
C1
Rs Cs
uo ui Rg1
Rg
Rs
+VDD C2 uo
(a)
(b)
(c)
2.3.2 场效应管属于____（A、电压，B、电流）控制型元件，其栅极的____ （A、电压，B、电流）几乎等于零，而双极型晶体管属于____（A、电压， B、电流）控制型元件，其基极电流比场效应管的栅极电流____（A、大得多， B、小得多）。所以，共源放大电路的输入电阻通常比共射放大电路输入电阻 ____（A、大，B、小），从信号源索取的电流也比较____（A、大，B、小）。 2.3.3 用直流电压表测量题图所示电路中 g、s、d 三个极对地电压，已知表中
可变电阻区。 图 (c)中，P 沟增强型 MOSFET，
UGS = −5 V < UGS( th ) = −2 V， UGD = 0 V > UGS( th ) = −2 V，所以工作
在恒流区。 图（d）中，为 N 沟 JFET，
UGS = −3 V < UGS( th ) = −2 V，所以工作在截止区。
各电容对交流信号可视为短路。 （1）说明各电路的电路组态； （2）画出个电路的低频小信号等效电路； （3）写出三个电路中，最小增益 Au 、最小 Ri 和最小 Ro 的表达式。
（3）由题图 2.4.8 可见，各电路的静态工作点相同，所以 gm 值相等。电
压放大倍数最小的是共漏放大器，由答图（e）可求得
2.4.5 场效应管电路如题图所示。设 MOSFET 的 µnCoxW 2L=80µA V2 ， U GS(th) =1.5 V，忽略沟道长度调制效应。 （1）试求漏极电流 I DQ ，场效应管的U GSQ 和U DSQ ； （2）画出电路的低频小信号等效电路，并求参数 gm 的值。
RG1 1.5MΩ
+VDD
C1
C2
Rg2 C1
+VDD C2
ui Rg
Rs
uo RL
ui Rg1
Rs
uo
RL
题 2.3.4 图
题 2.3.5 图
2.3.5 在题图所示电路中，当输入一个正弦电压后，输出电压出现顶部削平失 真，说明管子进入了____（A、夹断区，B、可变电阻区）；为了减小失真程
度，应增大____（A、 Rg1 ，B、 Rg2 ，C、 RL ）。 2.3.6 已知题图中 a、b、c 三个电路所用 MOS 管的参数相同，静态电流 IDQ 也
-7-
学院
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
姓名
班级
学号
第 2 章 场效应晶体管及其放大电路
2.1 知识要点
一、场效应管（结型场效应管、绝缘栅场效应管）结构及其特性 二、场效应管放大电路及其交流等效电路分析法
2.2 重点与难点
一、场效应管类型、工作状态的判别 二、场效应管的工作原理、输出特性、转移特性 三、场效应管基本放大电路的组成、工作原理及性能特点
+
Ugs
rds
gmUgs
RD
RS 1kΩ
2.4.7 两级 MOSFET 阻容耦合放大电路如题图所示。已知 V1 和 V2 的跨导 gm=0.7mS，并设 rds→∞，电容 C1~ C4 对交流信号可视作短路。 （1）试画出电路的低频小信号等效电路； （2）计算电路的电压放大倍数Au和输入电阻Ri； （3）如将RG1的接地端改接到R1和R2的连接点，试问输入电阻Ri为多少?
UD / V 7.5 12 12 3.9 3.8
故障原因
（正常值） Rg1 短路或 Rg2 开路
Rd 短路 Rg1 开路或 Rg2 短路
C2 短路
2.3.4 在题图所示电路中，当输入一个正弦电压后，输出电压出现底部削平失 真，说明管子进入了____（A、夹断区，B、可变电阻区）；为了减小失真的
程度，应____（A、增大 Rs ，B、减小 Rs ，C、减小 Rg ）。
(2) Rg1 短路或 Rg2 开路； (3) Rd 短路 (4) Rg1 开路或 Rg2 短路； (5) C2 短路
A|B
2.3.5 B|B
2.3.6 A|ABC|ABC|CB|A
2.3.7 bd|cd|abcd
2.3.8 A|B|B
学院
姓名
班级
学号
- 10 -
- 11 -
2.4 习题
学院
姓名
U DD RD
T RG
RS
USS
学院
UDD
R1
RD
C2
C1 Ui
R2
RS
Uo
姓名
班级
C1 ui
R1
R3 R2
学号
+UCC R4
C2
R5 uO
R6 C3
- 12 -
解：（1）
题 2.4.3 图
题3.4.3图
ID = I UGS =
DSS
1
−
U GS UGS( off
U SS − IDR
(b)
g
m
=2
µ
nCoxW 2L
(U
GS
−U
GS
( th
)
)=340µS
ICQ 的变化为
∆I CQ I CQ
=
2.16−2.09 2.09
≈3.3(%)
2.4.6 MOSFE 场效应管电路如题图所示。设
µnCoxW /2L=500µA/V2 ，U GS(th) =3 V。试求 RS 分别
为 2kΩ和 10kΩ时U o 的值。
班级
学号
2.4.2 已知各 FET 各极电压如题图所示，并设各管的UGS(th) =2 V。试分别判别
2.4.1 已知场效应管的输出特性或转移如题图所示。试判别其类型，并说明各 管子在|UDS|= 10V 时的饱和漏电流 IDSS、夹断电压 UGSOf（f 或开启电压 UGSth）
其工作状态（可变电阻区，恒流区，截止区或不能正常工作）。
各为多少。
iD
iD
iD
U DS
u GS
u GS
UDS
(b)
题 题
2.4.1图图
UGS
u DS
(c)
UGS(th)
解：FET 有 JFET 和 MOSFET。
JFET 有 P 沟（UGS 只能为正）和 N 沟（UGS 只能为负）之分。 MOSFET 中有耗尽型 P 沟和 N 沟（UGS 可为正、零或负）、增强型 P 沟 （UGS 只能为负）和 N 沟（UGS 只能为正）。 图 (a)：N 沟耗尽型 MOSFET， I DSS =2mA,UGS (th) =−3 V。 图 (b)：P 沟结型 FET， I DSS =3mA, U GS (th) =3 V。 图 (c)：N 沟增强型 MOSFET， I DSS 无意义 ，UGS (th) =1.5 V。
第一组数据为正常值。试分析表中其它几组数据分别是由于何种原因（某元
件短路或开路）造成的，把答案填入表内。（可多选）
R g2 300kΩ
Rd 3kΩ
+V DD (+12V) C2
C1
RL
ui R g1 100kΩ
Rs 1kΩ
Cs
uo
3kΩ
组别 1 2 3 4 5
UG / V 3 0 3 12 3
US / V 1.5 0 1.5 2.7 1.5
U DD +10V RD 10kΩ
R G2 1MΩ
RS 1k Ω
题 2.4.5 图
联立上式求解得
解：（1）设电路工作在饱和区，则
( ) I
DQ
=
µnC oxW 2L
UGSQ −UGS(th)
2
( =80×10−6 UGSQ −1.5)2
UGSQ
=U DD