第3章 场效应管放大电路习题答案教学文稿
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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