精品文档精品文档第四章场效应管基本放大电路4-1 选择填空1场效应晶体管是用_控制漏极电流的。a. 栅源电流b. 栅源电压c. 漏源电流d. 漏源电压2结型场效应管发生预夹断后，管子_。a. 关断b. 进入恒流区c. 进入饱和区d. 可变电阻区3场效应管的低频跨导gm是_。a. 常数b. 不是常数c. 栅源电压有关d. 栅源电压无关4. 场效应管靠 _导电。a. 一种载流子b. 两种载流子c. 电子d. 空穴5. 增强型 PMOS 管的开启电压_。a. 大于零b. 小于零c. 等于零d. 或大于零或小于零6. 增强型 NMOS 管的开启电压_。a. 大于零b. 小于零c. 等于零d. 或大于零或小于零7. 只有 _场效应管才能采取自偏压电路。a. 增强型b. 耗尽型c. 结型d. 增强型和耗尽型8. 分压式电路中的栅极电阻RG一般阻值很大，目的是_。a. 设置合适的静态工作点b. 减小栅极电流c. 提高电路的电压放大倍数d. 提高电路的输入电阻9. 源极跟随器（共漏极放大器）的输出电阻与_有关。a. 管子跨导gmb. 源极电阻RSc. 管子跨导gm和源极电阻RS10. 某场效应管的IDSS为 6mA ，而 IDQ自漏极流出，大小为8mA ，则该管是 _。a. P 沟道结型管b. N 沟道结型管c. 增强型 PMOS 管d. 耗尽型 PMOS 管e. 增强型 NMOS 管f. 耗尽型 NMOS 管解答：1.b 2.b 3.b,c 4. a 5.b 6.a 7. b,c 8. d 9.c 10.d 4-2 已知题 4-2 图所示中各场效应管工作在恒流区，请将管子类型、 电源 VDD的极性（ +、-） 、uGS的极性（ 0， 0，0 任意0任意4-3 试分析如题4-3 图所示各电路能否正常放大，并说明理由。精品文档精品文档RG1RDCiCOVDD（a）+ui-+uO-+-（b）RSRG2RDCiVDD题4-3 图（c）+ui-+uO-RG2VTVTRDCi-VDD（d）+ui-+uO-RGVTCOCOCS（e）RDCiCO-VDD（f）+uO-RGCSRS+ui-VTRG1RDCiCOVDD+ui-+uO-+-RG2VTRDCiCoUCC+uO-RGVTRG1解：精品文档精品文档(a)不能。VT 是一个 N 沟道 JFET，要求偏置电压UGS满足 UGS,off UGS 0，因此不能进行正常放大。(b)能。VT 是一个 P 沟道 JFET，要求偏置电压UGS满足 0UGS0，只要在0UGS UGS,off 0。电路中UGS0，如果满足 UGS 0，也可能满足UGS UGS,off0。但是 D 极和衬底 B 之间的 PN结正向导通，因此电路不能进行信号放大。（e）不能VT 是一个 N 沟道增强型MOSFET ，开启电压Uon 0，要求直流偏置电压UGS Uon，电路中 UGS=0，因此不能进行正常放大。（f）能。VT 是一个 P 沟道耗尽型MOSFET ，夹断电压UGS,off0，放大时要求偏置电压UGS满足UGS0，如果满足UGS UGS,off就可以正常放大。4-4 电路如题4-4 图所示， VDD=24 V，所用场效应管为N 沟道耗尽型，其参数IDSS=0.9mA ，UGS,off=-4V ， 跨导 gm=1.5mA/V 。 电路参数RG1=200k, RG2=64k, RG=1M , RD= RS= RL=10k。试求：1静态工作点。2电压放大倍数。3输入电阻和输出电阻。VT+VDD+ui-RG1RG2+uo-RLCiCoRSCSRD+RG题4-4图解：1 静态工作点的计算DDSDDDG2G1G2SGGS108.510246420064IIRIVRRRUUU在 UGS,offUGS0 时，2GS2offGS,GSDSSD)4(19. 0)(1UUUII精品文档精品文档解上面两个联立方程组，得V62. 0mA64.0GSDUI漏源电压为DSDDDDS240.6410 1011.2VUVIRR2电压放大倍数5.710/105.1/LDmioURRguuA3输入电阻和输出电阻。输入电阻M05.164/2001000/G2G1GiRRRr输出电阻k10/DDdsoRRrr4-5 电路如题4-5 图所示， VDD=18 V ，所用场效应管为N 沟道耗尽型，其跨导gm=2mA/V 。电路参数 RG1=2.2M, RG2=51k , RG=10M, RS=2 k , RD=33 k 。试求：1电压放大倍数。2若接上负载电阻RL=100 k ,求电压放大倍数。3输入电阻和输出电阻。4定性说明当源极电阻RS增大时，电压放大倍数、输入电阻、输出电阻是否发生变化？如果有变化，如何变化？5. 若源极电阻的旁路电容CS开路，接负载时的电压增益下降到原来的百分之几？VT+VDD+ui-RG1RG2+uo-CiCoRSCSRD+RG题4-5图解：1无负载时，电压放大倍数66332DmioURguuA2有负载时，电压放大倍数为50100/332/LDmioURRguuA3输入电阻和输出电阻。输入电阻iGG1G2/102.2/ 0.05110M rRRR输出电阻k33DoRr4N 沟道耗尽型FET 的跨导定义为精品文档精品文档DDSSoffGSoffGSGSoffGSDSSm2offGSGSDSSDDSGSDm2121iIUUUUIgUUIiuigu，常数LDmioU/ RRguuA当源极电阻RS增大时，有UmDGSSAgIUR所以当源极电阻RS增大时，跨导gm减小，电压增益因此而减小。输入电阻和输出电阻与源极电阻RS无关，因此其变化对输入电阻和输出电阻没有影响。5若源极电阻的旁路电容CS开路，接负载RL时的电压增益为%20522111/UUUUSmUSmLDmioUAAAARgARgRRguuA既输出增益下降到原来的20%. 4-6 电路如题4-6 图 a所示， MOS 管的转移特性如题4-6 图 b 所示。试求：1电路的静态工作点。2电压增益。3输入电阻和输出电阻。VT+VDD12V+ui-+uo-RD10k RG10k 题4-6图aVG3V题4-6 图b24681234UGS(V)ID(mA)解：1 静态工作点的计算。根据 MOS 管的转移特性曲线，可知当UGS=3V 时， IDQ=0.5mA。此时 MOS 管的压降为V7105 .012DDQDDDSQRIVU2电压增益的计算。根据 MOS 管的转移特性曲线，UGS,off=2V ；当 UGS=4V 时， ID=1mA 。根据2offGSGSDSSD1，UUII解得 IDSS=1mA 。精品文档精品文档DSDSSGSDmDSS DGSGSoffGSoffGSoff22211 0.50.707mS2uIUIgIiUUUU，常数电压增益-7.110707. 0DmioURguuA3输入电阻和输出电阻的计算输入电阻ir输出电阻k10DoRr4-7 电路参数如题4-7 图所示，场效应管的UGS,off=- 1V， IDSS=0.5mA ，rds为无穷大。试求：1静态工作点。2电压增益AU。3输入电阻和输出电阻。RG12M CiCo+VDD+18V题4-7图Cs10FVTRG247kRs2K RG10MRD30K +uo-+ui-解：1静态工作点计算G2GSQDDDQSG1G22GSQDQDSSGS,off33GSQDQDQ2GSQ3DQDQGSQ10.047182 100.41 2 100.04720.5 10110.3mA0.2VRUUIRRRUIIUUIIUIIUQ将参数代入，得解得：2电压增益AU。本题目电路中，有旁路电容C，此时放大电路的电压增益为，精品文档精品文档DmGSDGSmURguRugADSDmGS2GSDDSSGSoffDSSGSmDSS DGSoffGSoffGSoff122210.5 0.30.78mS1uiguUiIUIUgIiUUUQ常数，4.233078.0DmGSDGSmURguRugA3输入电阻和输出电阻的计算。K30M10K47/M2M10/DoG2G1GiRrRRRr4-8 电路如题4-8 图所示。场效应管的gm=2mS，rds为无穷大，电路中各电容对交流均可视为短路，试求 : 1.电路的电压增益AU。2输入电阻和输出电阻。题4-8图RG1200K CiC2+VDD+18V+uO-C+ui-VTRG251M R210K RG5MRD20K R11KRL20K 解： 1.电路的电压增益AU。7.612120/2021/U1mLD1GSmLDGSmU）（ARgRRgRuguRRugAmGS2输入电阻ri 和输出电阻rok20M5K200M/51M5/DoG2G1GiRrRRRr4-9 电路如题4-9 图所示。已知VDD=20V ，RG=51M ，RG1=200k ，RG2=200k ，RS=22 k ,精品文档精品文档场效应管的gm=2mS。试求：1无自举电容C 时，电路的输入电阻。2有自举电容C 时，电路的输入电阻。题4-9图VT+us-RG1RG2RsCiCoRSRD+RG+uo-C+VDD分析：电路中跨接在电阻RG和源极S 之间的C 称为自举电容，该电容将输出电压信号uo反馈到输入端的栅极G，形成正反馈，提升了电路的输入电阻ri。关于负反馈电路的分析计算将在第7 章详细介绍。解：1无自举电容C 时电路输入电阻计算根据电路可知，输入电阻为M1.512.0/2.051/G2G1GiRRRr2有自举电容C 时电路的输入电阻计算此时交流等效电路如图题4-9 图 a 所示。+us-RG2RsRSRG+uo-RG1RDgmuGSGSDiiri+ui-题 4-9 图 a 根据等效电路图，可知栅极对地的等效电阻为GGiiuiurii其中电流GoiRuuii输出电压SG2G1io/RRRugiugsm当电流 ii很小时，SG2G1o/RRRugugsm电压放大倍数为191822/200/2001122/200/2001/1/SG2G1mSG2G1mSG2G1GSmSG2G1GSmioU）（）（RRRgRRRgRRRuguRRRuguuAGS精品文档精品文档M9695119191911918GiGiGiGoiRiurRuRuuRuuiiiii计算结果说明自举电容C 使电路的输入电阻提高了。4-10 电路如题4-10 图所示。已知gm=1.65Ms ,RG1= RG2=1M , RD=RL=3 k , 耦合电容Ci=Co=10F 。试求1电路的中频增益AU。2估算电路的下限截止频率fL。3当考虑信号源内阻时，高频增益计算公式。题4-10图VT+us-RG1RG2RsCiCoRLRD+uo-+VDD+ui-解：1电路的中频增益AU。UmDL/1.653/32.48AgRR2估算电路的下限截止频率fL 电路低频等效电路如题4-10 图 a 所示。图4-10图aRG2gm1ugs+ui-RDRG1RL+ugs-CiCo增益函数oDoDigsmioDgsmioUj1j11/CRRCRRuuguCjRRuguuALLLiiG2G1iG2G1iiG2G1G2G1gs/j1/jj1/uCRRCRRuCRRRRu整理得精品文档精品文档iG2G1iG2G1oDoDmU/j1/jj1j1CRRCRRCRRCRRgALL显然增益函数有两个极点和两个零点和两个极点。零点分别为Hz4.510101032121063oz2z1CRffL极点分别为Hz7.21010103321212101010M1/M121/2163oDoDp26iG2G1p1CRRCRRfCRRfLL所以下限频率为Hz4 . 5Lf3电路高频等效电路如题4-10 图 b 所示。图4-10图bRG2gm1ugs+us-RDRG1RL+ugs-CdsCgs+uo-GDSRs高频增益函数为dsGSosoCRRuguuuAj1/LDmUsgsgsdssgsgsCRRRCRRCRRgAuCjRRRCRRuj1/j1/j1/1/j1/G2G1SG