模拟电子技术课程(第三章场效应管放大电路)
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第 3章 场效应管及其基本放大电路3.1填空题(1)按照结构,场效应管可分为 。
它属于 型器件,其最大的优点是 。
(2)在使用场效应管时,由于结型场效应管结构是对称的,所以 极和 极可互换。
MOS 管中如果衬底在管内不与 极预先接在一起,则 极和 极也可互换。
(3)当场效应管工作于恒流区时,其漏极电流D i 只受电压 的控制,而与电压 几乎无关。
耗尽型D i 的表达式为 ,增强型D i 的表达式为 。
(4)一个结型场效应管的电流方程为2GS D 161mA 4U I=×− ,则该管的DSS I = ,p U = 。
(5)某耗尽型MOS 管的转移曲线如习题3.1.5图所示,由图可知该管的DSS I = ,p U = 。
(6)N 沟道结型场效应管工作于放大状态时,要求GS 0u ≥≥ ,DS u > ;而N 沟道增强型MOS 管工作于放大状态时,要求GS u > ,DS u > 。
(7)耗尽型场效应管可采用 偏压电路,增强型场效应管只能采用 偏置电路。
(8)在共源放大电路中,若源极电阻s R 增大,则该电路的漏极电流D I ,跨导m g ,电压放大倍数 。
(9)源极跟随器的输出电阻与 和 有关。
答案:(1)结型和绝缘栅型,电压控制,输入电阻高。
(2)漏,源,源,漏,源。
(3)GS u ,DS u ,2GS D DSS P 1u i I U =− ,2GS D DO T 1u i I U=−。
(4)16mA ,4V 。
(5)习题3.1.5图4mA ,−3V 。
(6)p U ,GS p u U −,T U ,GS T u U −。
(7)自给,分压式。
(8)减小,减小,减小。
(9)m g ,s R 。
3.2试分别画出习题3.2图所示各输出特性曲线在恒流区所对应的转移特性曲线。
解:3.3在带有源极旁路电容s C 的场效应管放大电路如图3.5.6(a )所示。
若图中的场效应管为N 沟道结型结构,且p 4V U =−,DSS 1mA I =。
《模拟电子技术》课程教学大纲课程名称: 模拟电子技术课程代码: 0730081课程类型: 专业核心课学分: 4 总学时: 72 理论学时: 56 实验(上机)学时: 16 先修课程: 电路基础高等数学大学物理适用专业:应用电子技术、电子信息工程、通信工程一、课程性质、目的和任务本课程是应用电子技术、电子信息工程、通信工程专业必修的专业基础课和核心课程。
本课程的目的和任务是使学生获得模拟电子技术的基本理论、基本知识和基本技能, 培养学生分析问题和解决问题的能力。
通过学习使学生掌握线性电子电路中基本单元电路的工作原理、分析方法、主要性能指标等, 获得信息传递技术必备的理论知识, 为学习后续课程以及从事有关的工程技术工作和科学研究工作打下一定的基础。
二、教学基本要求1.掌握各章节基本内容, 对基本电路原理的分析能力和实验能力是学习模拟电路课的最基本要求, 要求学生很好理解和掌握。
在教学中要注重培养学生的创新意识和科学精神。
2.本课程是电专业的非常重要的专业基础课, 也是电信专业研究生入学考试的必考课程, 且具有广阔的工程应用背景。
因此, 在教学中应注意培养学生的逻辑思维能力、综合运用模拟电路理论分析和解决问题的能力, 注意理论联系实际, 同时根据本课程的特点严格要求学生独立完成一定数量的习题与课程设计。
本课程教学的组织方式包括三大部分:基本理论课、习题课、实验课、理论课采用多媒体教学手段, 实验课将通过实际的操作和设计, 使学生加深对电路、器件模型等内容的理解, 巩固课堂教学内容。
3.本课程考核由期末卷面考试、期中考试、平时抽查、平时作业、实验过程、实验报告等部分组成。
期末考试: 50%;平时成绩(含平时考勤、提问、作业): 20%;实验: 10%;期中: 20%。
三、教学内容及要求第一章常用半导体元器件(10学时)内容①导体半导体和绝缘体、半导体的共价键结构半导体的导电机构--电子和空穴、P型半导体、N型半导体、半导体载流子的漂移运动和扩散运动、PN结的单向导电性②普通二极管的结构、伏安特性、主要参数及注意事项稳压管的结构、伏安特性、主要参数及注意事项③双极型三极管的结构、电流分配与放大原理、输入输出特性曲线, 主要参数及注意事项结型及绝缘体场效应管的结构、工作原理、主要参数及使用注意事项。
《模拟电子技术(B)》教学大纲(033204,计算机科学与技术、教育技术、软件工程、网络工程、电子信息与科学、应用物理学、微电子科学与工程,学科基础课,56学时,3.5学分)一、课程内容第1章二极管及其基本电路1.1 半导体基础理论知识1.2 PN结1.3 二极管及其应用电路1.4 特殊二极管第2章双极结型晶体管及放大电路基础2.1 双极结型晶体管2.2 基本共射极放大电路2.3 放大电路的分析方法2.4 放大电路静态工作点的选择和稳定问题2.5共集电极放大电路和共基极放大电路2.6 放大电路的频率响应第3章场效应管放大电路3.1 结型场效应管3.2 绝缘栅型场效应管3.3 场效应管放大电路第4章模拟集成电路4.1 集成运算放大器概述4.2 电流源电路4.3 差动放大电路第5章反馈5.1反馈简介5.2反馈的分类5.3 负反馈放大电路的四种组态5.4 负反馈放大电路增益的一般表达式5.5 负反馈放大电路的分析和近似计算5.6 负反馈对放大电路性能的影响第6章信号的运算与处理6.1 基本运算放大电路6.2 滤波电路的基本概念与分类6.3 一阶有源滤波电路第7章信号产生电路7.1 正弦波振荡电路7.2 RC正弦波振荡电路7.3 LC正弦波振荡电路第8章功率放大电路8.1 功率放大电路的一般问题8.2甲类功率放大电路8.3乙类双电源互补对称功率放大电路8.4甲乙类互补对称功率放大电路第9章直流稳压电路9.1 整流电路9.2 滤波电路9.3 稳压电路9.4 集成三端稳压器二、课程说明(一)课程性质、目的、任务模拟电子技术基础是计算机科学与技术、教育技术、微电子、电子信息科学与技术、应用物理等专业在电子技术方面入门的技术基础课,它具有自身的体系,是实践性很强的课程。
本课程的任务是使学生获得电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能,培养学生分析问题和解决问题的能力,为以后深入学习电子技术某些领域中的内容以及为电子技术在专业中的应用打好基础。
第3章 场效应管及其基本放大电路试卷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. 结型场效应管外加栅源电压u GS应使栅源间的耗尽层承受反偏电压,才能保证其输入电阻R G大的特点。
( )2. 耗尽型MOS管在栅源电压u GS为正或为负时均能实现压控电流的作用。
( )3. 若耗尽型N沟道MOS管的栅源电压u GS大于零,则其输入电阻会明显变小。
( )4. 工作于恒流区的场效应管,低频跨导g m与漏极电流I DQ成正比。
( )5. 增强型MOS管采用自给偏压时,漏极电流i D必为零。
( )【解3.1】:1. √ 2.√ 3.× 4.× 5.√3.2选择填空1. 场效应管的栅-源之间的电阻比晶体管基-射之间的电阻 。
A.大 B.小 C.差不多2. 场效应管是通过改变 来改变漏极电流的。
所以是 控制型器件。
A.栅源电压 B.漏源电压 C.栅极电流D.电压 E.电流3. 用于放大时,场效应管工作在特性曲线的 。
A.可变电阻区 B.恒流区 C.截止区4. N沟道结型场效应管中参加导电的载流子是 。
A.自由电子和空穴 B.自由电子 C.空穴5. 对于结型场效应管,当︱u GS︱︱U GS(off)︱时,管子一定工作在 。
A.恒流区 B.可变电阻区 C.截止区 B.击穿区6. 当栅源电压u GS=0V时,能够工作在恒流区的场效应管有 。
A.结型场效应管 B.增强型MOS管 C.耗尽型MOS管7. 某场效应管的开启电压U GS(th)=2V,则该管是 。
A.N沟道增强型MOS管 B.P沟道增强型MOS管C.N沟道耗尽型MOS管 D.P沟道耗尽型MOS管8. 共源极场效应管放大电路,其输出电压与输入电压 ;共漏极场效应管放大电路,其输出电压与输入电压 。
A.同相 B.反相【解3.2】:1.A 2.A,D 3.B 4.B 5.C 6.A C 7.A 8.B,A3.3判断图T3.3所示各电路能否进行正常放大?如果不能,指出其中错误,并加以改正。
习题3-1 场效应管沟道的预夹断和夹断有什么不同? 解:当U DS 增加到U DS =U GS ,即U GD =U GS -U DS = U GS (th )时,漏极附近的耗尽层将合拢,称为预夹断。
预夹断后,沟道仍然存在,夹断点的电场强度大,仍能使多数载流子(电子)作漂移运动,形成漏极电流I DSS 。
若U DS 继续增加,使U DS >U GS -U GS (th ),即U GD <U GS (th )时,耗尽层合拢部分会增加,并自夹断点向源极方向延伸,此时夹断区的电阻越来越大,但漏极电流I D 却基本趋于饱和,不随U DS 的增加而增加。
3-2 如何从转移特性上求g m 值? 解: 利用公式gsdm dU dI g求g m 值。
3-3 场效应管符号中,箭头背向沟道的是什么管?箭头朝向沟道的是什么管? 解:箭头背向沟道的是P 沟道;箭头朝向沟道的是N 沟道。
3-4 结型场效应管的U GS 为什么是反偏电压? 解:若为正偏电压,则在正偏电压作用下,两个PN 结耗尽层将变窄,I D 的大小将不受栅-源电压U GS 控制。
3-5如图3-20所示转移特性曲线,指出场效应管类型。
对于耗尽型管,求U GS (off )、I DSS ;对于增强型管,求U GS (th )。
解:a P 沟道增强型。
U GS (th )=-2Vb P 沟道结型。
U GS (off )=3V 、I DSS =4mA3-6如图3-21所示输出特性曲线,指出场效应管类型。
对于耗尽型管,求U GS (off )、I DSS ;对于增强型管,求U GS (th )。
解:a N 沟道增强型。
U GS (th )=1Vb P 沟道结型。
U GS (off )=1V 、I DSS =1.2mAGS /Va-2 -1 图3-20 习题3-5图 U GS /Vb3-7 如图3-22所示电路,场效应管的U GS (off )=-4V ,I DSS =4mA ;计算静态工作点。
第3章 习题1. 概念题:(1)在放大电路中,三极管或场效应管起的作用就是 将一种形式的电量转换为另一种形式的电量 。
(2)电源的作用是 为能量转换提供能源 ,如果离开电源,放大器可以工作吗( 不能 )(3)单管放大器的讲解从电容耦合形式开始,这是因为 阻容耦合放大器设计和计算相对来说要简单点 ,如果信号和负载直接接入,其 工作点 的计算将要复杂的多。
(4)在共射放大器的发射极串接一个小电阻,还能认为是共射放大器吗( 能 )在共集放大器的集电极串接一个小电阻,还能认为是共集放大器吗( 能 )(5)在模电中下列一些说法是等同的,(A 、C 、F )另一些说法也是等同的。
(B 、D 、E )A. 直流分析B. 交流分析C. 静态分析D. 动态分析E. 小信号分析F. 工作点分析(6)PN 结具有单向导电性,信号电压和电流的方向是随时间变化的,而交流信号却能在放大电路中通过并获得放大,这是因为 放大器输出端获取的交流信号其实就是电流或电压的相对变化量 。
(7) β大的三极管输入阻抗 也大 ,小功率三极管的基本输入阻抗可表示为EQTbb'be I U )1(r r β++≈。
(8)画直流通路比画交流通路复杂吗(不)在画交流通路时直流电压源可认为 短路 ,直流电流源可认为 开路 ,二极管和稳压管只考虑其 动态内阻 即可。
(9)求输出阻抗时负载R L 必须 断开 ,单管放大器输出阻抗最难求的是共 集电极 放大器,其次是共 源 放大器。
(10)对晶体管来说,直流电阻指 晶体管对所加电源呈现的等效电阻 ,交流电阻指 在一定偏置下晶体管对所通过的信号呈现的等效电阻 ,对纯电阻元件有这两种电阻之区分吗( 无 )(11)在共射级放大器或共源放大器中,电阻R C 或R D 的作用是 把电流I C 或I D 的变化转换为电压的变化 。
(12)放大电路的非线性失真包括 饱和 失真和 截止 失真,引起非线性失真的主要原因是 放大器工作点偏离放大区 。