清华大学出版社课后习题详细解析 联系客服

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沟道增强型MOS管构成的共源电路,并说明各元件作用。

解:对于增强型MOS管,不能用自给偏置的方法来设置静态工作点。因为自偏压的栅极-源极之间的电压VGSQ??IDRS。

从表达式可以看出自偏压产生的条件是必须先有ID,但增强型MOS管的开启电压大于0,只有栅极-源极之间的电压达到某个开启电压VT时才有漏极电流ID,因此这类管子不能用自给偏置的方法来设置静态工作点。

增强型MOS管构成放大电路,只能采用分压式自偏压电路,如图4.6.4所示,R1、R2和R3产生栅极偏置电压, R3的大小对放大器的静态工作点无影响,所以可以加大R3值以提高放大器输入电阻。RS和Rd分别是源极电阻和漏极电阻。

图4.6.4

4.6.5 题图4.6.5(a)是一个场效应管放大电路,(b)是管子的转移特性曲线。设电阻

RG?1M?,RD?RL?18k?,电容C1、C2、C3足够大。试问:

(a)

题图4.6.5

(b)

(1)所用的管子属于什么类型?什么沟道?管子的IDSS、VP或VT是多少? (2)RG、RS、C3的作用是什么?若要求VGS??2V,则Rs应选多大?

解:(1)题图4.6.5(b)图所示的电压转移特性,可知题图4.6.5(a)所示的电路中,所用的管子属于N沟JFET(结型场效应管)。管子的IDSS?5mA,夹断电压VP??4V。

(2)RG的作用是将栅极接至零电位,与RS源极电阻共同产生自给栅压VGSQ,RS是还有稳定静态工作点的作用。C3的作用是旁路电容,在直流通路中RS存在,用来自动产生栅源反向偏压,产生合适的静态工作点;在交流通路中RS被C3旁路而不存在,有利于提高电压放大倍数。

当VGS??2V,由伏安特性曲线可知,ID=2mA,所以 Rs?VGS?2V??1k? ID2mA4.6.6场效应管放大电路如题图4.6.6所示,电路参数 VDD?24V,RD?56k?,

RG?1M?,R2?4k?场效应管的VP??1V,IDSS?1mA;若要求漏极电位

VD?10V,试求R1的值。

解:VD?VDD?IDRD?24?IDRD?10

题图4.6.6

ID?24?1014??0.25mA RD562又有:

?V?IDQ?IDSS?1?GS??VP?2?V??1??1?GS?

?VP?21?VGS???1??,4?VP?V1?1?GS 2VPVGS11?,VGS?VP??0.5?V? VP22VGS?VG?VS?VR2?VS?IDR2?ID?R1?R2???IDR1??0.25mA?R1

R1??VGS?2?k?? 0.254.7.1已知题图4.7.1(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;

?、Ri和Ro 。 (2)利用等效电路法求解AV

题图4.9

解:(1)在转移特性中作直线vGS=-iDRS,与转移特性的交点即为Q点;读出坐标值,得出IDQ=1mA,VGSQ=-2V。如图4.7.1(a)所示。

在输出特性中作直流负载线vDS=VDD-iD(RD+RS),与VGSQ=-2V的那条输出特性曲线的交点为Q点,VDSQ≈3V。如图4.7.1(b)所示

(2)首先画出交流等效电路(图略),然后进行动态分析。 gm?题图4.7.1

?iD?vGSVDS??2VGS(off)IDSSIDQ?1mA/V,

???gR??5 AVmD Ri?Rg?1M? 。

Ro?RD?5k?

?、Ri和4.7.2电路如题图4.7.2所示,已知场效应管的低频跨导为gm,试写出AVRo的表达式。

题图4.7.2

题图7.7.3

?、Ri和Ro的表达式分别为 R?R?R∥R解: Ai312uRo?RD???g(R∥R)AumDL。

4.7.3设题图4.7.3电路中场效应管参数VP??4V,IDSS?2mA,gm? 1.2mS,试求放大器的静态工作点Q、电压放大倍数AV、输入电阻Ri和输出电阻Ro,并画出该电路的微变等效电路(电路中所有电容容抗可略去,rds可看作无穷大)。

解:(1)求静态工作点Q,根据

VGS?R2VDD?IDRSR1?R22?V?ID?IDSS?1?GS?VP??

?VGS?2.38?ID?1?2??VGS? ?ID?2??1??4????求解联立方程可得