模电答案第四章

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模电答案第四章

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

===L

th G S ox n V

V 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 -< ()()[]()[]

mA V V V V

I V

mA th GS GS

C D D S D S x o n 7.3118.052101.022122=-?-??=--=

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 W ox n D 72.08.02101.02212

1=-=-?=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 82.88.05101.022122

=-=-?=

μ 4-4 N 沟道EMOSFET 的V GS(th)=1V ，μn C ox （W/L ）=0.05mA/V 2，V GS =3V 。求V DS 分别为1V 和4V 时的I D 。

解：（1）当V V DS 1=时，由于()V V V V V th G S G S 213=-=- 即()th G S G S D S V V V -<，N-EMOSFET 工作于非饱和区 ()()()[]

()[]22122

1113205.022

-?-?=--=

mA DS DS th GS GS L W ox n D V V V V C I μ mA 75.0= （2）当V V DS 4=时，由于)(th G S G S D S V V V ->，N-EMOSFET 工作于饱和区

()()()()2212211305.02-?=-=V

mA th GS GS L W ox n D V V C I μ mA 1.0=

4-5 EMOSFET 的V A =50V ，求EMOSFET 工作在1mA 和10mA 时的输出电阻为多少？每种情况下，当V DS 变化10%（即ΔV

DS /V DS =10%）时，漏极电流变化（ΔI D /I D ）为多少？解：（1）当mA I D 1=，V V A 50=时

Ω==≈K r mA

V I V o D A

50150 当mA I D 10=，V V A 50=时

Ω==≈K r mA

V I V o D A 51050 （2）当DS V 变化10%时，即

%10=?DS

V V

由于D D

I D

I DS

V DS V D

DS I V I V o

r =

DS DS V V I V I r V I I V V A

D I A

V DS

D o DS

DS V D

D %2.050

%10%10%10=?==

∴

（对二种情况都一样）

或者：由于A

V I D S g =

I I D

DS D V V DS V I DS DS D V I V I V V g I D

DS A

%2.0%2.0=∴

=?=??=??=

4-6 一个增强型PMOSFET 的μp C ox （W/L ）=80μA/V 2，V

GS(th)=－1.5V ，λ=－0.02V -1，栅极接地，源极接+5V ，求下列情况下的漏极电流。

(a) V D =+4V ； (b) V D =+1.5V ； (c) V D =0V ； (d) V D =－5V ；解：根据题意()V V V V V V V th G S S G G S 5.1550-=<-=-=-=，P-EMOSFET 导通

()1

2 02

.0,08.080--===V C V m A V A L W ox p λμμ （a ）当V V D

4+=时，由于此时()th G S D G G D V V V V V V V <-=-=-=440 P-EMOSFET 处于非饱和状态

()()()[]()()()[]

1221115.15208.022---+-?=--=V mA DS DS th GS GS L W ox

p D V V V V C I μ mA 24.0=

（b ）当V V D 5.1+=时，此时()th G S G D V V V V V =-=-=5.15.10 P-EMOSFET 处于临界饱和状态

()()[]

()()[

])5.3(02.015.1508.012

12-?-+-?=+-=V mA DS th GS GS W ox p D V V V C I λμ

m A

m A 5243.007

.149.0=?=

（c ）当V V D 0=时，V V DS 5-=，()V V V V V th G S G S

5.35.15-=+-=-

即()th G S G S D S V V V -<，P-EMOSFET 处于饱和状态

()()[]()[]()()[]502.015.1508.012

212-?-++-?=+-=V mA DS th GS GS L W ox p D V V V C I λμ

mA 539.01

.149.0=?=

（d ）当V V D 5-=时，V V DS 10-=，V V V th G S G S 5.3)(-=- 即()th G S G S D S V V V -<，P-EMOSFET 处于饱和状态

()()[]

()[]()()[]1002.015.1508.012

21212

-?-++-?=+-=V mA DS th GS GS L W ox p D V V V C I λμ m A

m A 588.02.149.0=?=

4-7 已知耗尽型NMOSFET 的μn C ox （W/L ）=2mA/V 2，V

GS(th)=－3V ，其栅极和源极接地，

求它的工作区域和漏极电流（忽略沟道长度调制效应）。

(a) V D =0.1V ； (b) V D =1V ； (c) V D =3V ； (d) V D =5V ；

解：根据题意0==S G V V ，则0=G S V ，()()V V V V th G S G S

330=--=- （a ）当V V D 1.0=时，V V V V S D D S 1.0=-=＜()

th G S G S V V -

N-DMOSFET 工作于非饱和区（或三极管区） ()()()[]

[]22

1.01.032222

-=--=

V mA DS DS th GS GS L W ox n D V V V V C I μ mA 59.0=

（b ）当V V D 1=时，V V V V S D D S 1=-=＜()th G S G S V

V -

N-DMOSFET 工作于非饱和区

()()()[]

[]

2212211132222

-=--=V mA DS DS th GS GS L W ox n D V V V V C I μ mA

模电习题库答案

⼀、填空题1、P型半导体多数载流⼦为空⽳，⽽N型半导体的多数载流⼦为

电⼦。2、为了使三极管具有放⼤作⽤，要求外加电压保证发射结正偏，集电结反偏。

3、甲类功放电路管⼦的导通⾓为2π，⼄类功放电路管⼦的导通⾓为

π。

4、同相⽐例运算电路可实现Au>1的放⼤器；反相⽐例运算电路可实现Au<0的放⼤器。

5、差分放⼤电路能够放⼤差模信号，⽽抑制共模信号。

6、在具有反馈的放⼤电路中，如果令输出电压0

u，反馈信号消失，说明它

的反馈类型属于电压反馈，否则就是电流反馈。KH信号通过，应该选7、在某个信号处理系统中，要求让输⼊信号中的10～15

KH的⼲扰信号，不使其通过可采⽤带通滤波器，如果要抑制20～30

⽤带阻滤波器。8、振荡电路的⾃激振荡条件中，幅值平衡条件为AF=1，相位平衡条件为：

ψa+ψf=2nπ。

9、当静态⼯作点Q的位置偏低，⽽输⼊电压

u的幅值⼜相对较⼤，则很容易引

起截⽌失真，当静态⼯作点Q的位置偏⾼，⽽输⼊电压u的幅值⼜

相对较⼤，则很容易引起饱和失真。10、正弦波振荡电路由放⼤器、正反馈⽹络和选频⽹络和稳幅环节四部分构成。

11、PN结外加正向偏置电压时，在外电场的作⽤下，空间电荷区的宽度要变窄，于是多⼦的扩散运动将增强。

12、当三极管⼯作在放⼤区（线性区）时，集电极电流的变化基本与Uce

⽆关，⽽主要受 Ib 的控制。13、半导体中的载流⼦为电⼦和空⽳。

14、三极管根据结构不同可分成PNP型和NPN 型。

15、共模抑制⽐

K等于差模放⼤倍数与共模放⼤倍数之⽐的绝对值，CMR

K值越⼤，表明电路抑制共模信号的能⼒越强。

CMR

16、在对放⼤电路的输⼊、输出电阻的影响中，串联负反馈的影响是使输⼊电阻的阻值增⼤，⽽电压负反馈的影响是使得输出电阻的阻值减⼩。17、在某个信号处理系统中，为了获得输⼊电压中的低频信号，应该选⽤低通滤波器，为了避免50HZ电⽹电压的⼲扰进⼊放⼤器，应该选⽤带阻滤波器。

模电作业及答案

作业及答案

第一章

1、什么是P型半导体、N型半导体、PN结？

P型半导体：在纯净的硅晶体中掺入三价元素(如硼)，使之取代晶格中硅原子的位置，就形成P型半导体，亦可称为空穴型半导体。主要靠空穴导电。

N型半导体：在纯净的硅晶体中掺入五价元素(如磷)，使之取代晶格中硅原子的位置，就形成N型半导体，亦可称为电子型半导体。主要靠自由电子导电

PN结：采用不同的掺杂工艺，将P型半导体与N型半导体制作在同一块硅片上，在它们的交界面就形成PN结。PN结具有单向导电性。

2、简述PN结的单向导电性。

在PN结上外加一电压，如果P型一边接正极，N型一边接负极，电流便从P型一边流向N型一边，空穴和电子都向界面运动，使空间电荷区变窄，电流可以顺利通过，即PN结外加正向电压时处于导通状态。如果N型一边接外加电压的正极，P型一边接负极，则空穴和电子都向远离界面的方向运动，使空间电荷区变宽，电流不能流过，即PN结外加反向电压时处于截止状态。这就是PN结的单向导电性。

3、简述PN结的伏安特性。

如左图所示，当PN结外加正向电压，电流i随电压u按指数规律变化；当PN结外加反向电压，首先没有电流流过，但当反向电压增大到一定程度时，反向电流将急剧增加，将PN结反向击穿。

P. 67

四、已知稳压管的稳压值6VZU，稳定电流的最小值min5mAZI。求图T1.4所示电路中1oU和2oU各为多少伏。

解：

(a) 1316V2=1086(500102)6LoDZLoRKUUVVUVRRKUV只有当加在稳压管两端的电压大于其稳压值时，稳压管输出电压才为：

(b) 226V5=105(55)5LoLoRKUUVVRRKUV只有当加在稳压管两端的电压大于其稳压值时，稳压管输出电压才为：

P. 69－70: 1.3，1.6

1.3 电路如图P1.3所示，已知tuisin5(V)，二极管导通电压UD=0.7V。试画出iu与ou的波形图，并标出幅值。

模电模拟试卷及答案

模拟电子技术基础试卷及答案

一、填空（18分）

1．二极管最主要的特性是

单向导电性

3．差分放大电路中，若u I1=100V，u I 2=80V则差模输入电压uId=20V;共模输入电压uIc=90 V。

4．在信号处理电路中，当有用信号频率低于10 Hz时，可选用低通滤波器；有用信号频率高于10 kHz时,可选用高通滤波器；希望抑制50 Hz的交流电源干扰时，可选用带阻滤波器；有用信号频率为某一固定频率，可选用带通滤波器。

6．乙类功率放大电路中,功放晶体管静态电流ICQ 0 、静态时的电源功耗PDC= 0 。这类功放的能量转换效率在理想情况下，可达到 78。5％，但这种功放有交越失真.

二、选择正确答案填空（20分）

1．在某放大电路中，测的三极管三个电极的静态电位分别为0 V，—10 V，-9。3 V，则这只三极管是（ A )。

A．NPN 型硅管

B.NPN

型锗管

C.PNP 型硅管 D。PNP 型锗管

2．某场效应管的转移特性如图所示，该管为( D ）。

A．P沟道增强型MOS管 B、P沟道结型场效应管

C、N沟道增强型MOS管 D、N沟道耗尽型MOS管

3．通用型集成运放的输入级采用差动放大电路，这是因为它的（ C ）。

A．输入电阻高 B。输出电阻低

C.共模抑制比大 D.电压放大倍数大

6。RC桥式正弦波振荡电路由两部分电路组成,即RC串并联选频网络和（ D )。

A. 基本共射放大电路 B。基本共集放大电路

C.反相比例运算电路 D.同相比例运算电路

7。已知某电路输入电压和输出电压的波形如图所示，该电路可能是（ A ）.

A.积分运算电路 B.微分运算电路 C。过零比较器 D。滞回比较器

模电答案部分

uA、iR和oR的分析：

'26(1)952bebbEQmVrrI, (//)95cLubeRRAr&

//952ibbeRRr , 3ocRRk。

(2)设Us = 10mV （有效值），则

3.2iissiRUUmVRR； 304ouiUAUmV&

若C3开路，则：

//[(1)]51.3ibbeeRRrRk ， //1.5cLueRRAR&

9.6iissiRUUmVRR， 14.4ouiUAUmV&。

2.14 改正图P2.14 所示各电路中的错误，使它们有可能放大正弦波电压。要求保留电路的共漏接法。

(a) (b)

图P2.14

解：(a)源极加电阻RS ； (b)漏极加电阻RD；

(c)输入端加耦合电容； (d)在Rg 支路加−VGG， +VDD 改为−VDD

改正电路如解图P2.14所示。

(a) (b)

解图P2.14

2.15已知图P2.21 (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uA、iR和oR。

(a)

(b) (c)

图P2.15

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