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1、1第第 3 章章 场效应管及其放大电路例题解析场效应管及其放大电路例题解析例例 31 试将场效应管栅极和漏极电压对电流的控制机理，与双极型晶体管基极和集电极电压对电流的控制机理作一比较。场效应管栅极电压是通过改变场效应管导电沟道的几何尺寸来控制电流。漏极电压则改变导电沟道几何尺寸和加速载流子运动。双极型三极管基极电压是通过改变发射结势垒高度来控制电流，集电极电压(在放大区)是通过改变基区宽度，从而改变基区少子密度梯度来控制电流。例例 32 N 沟道 JFET 的转移特性如图 31 所示。试确定其饱和漏电流 IDSS和夹断电压 VP。解解 由图 31 可至知，此 JFET 的饱和漏电流 IDSS
2、4mA，夹断电压 VP-4V。例例 33 N 沟道 JFET 的输出特性如图 32 所示。漏源电压的 VDS15V，试确定其饱和漏电流 IDSS和夹断电压 VP。并计算 VGS-2V 时的跨导 gm。解解 由图 32 可得：饱和漏电流 IDSS4mA，夹断电压 VP-4V，VGS-2V 时，用作图法求得跨导近似为：msgm2 . 1)2(14 . 16 . 2例例4 在图33所示的放大电路中，已知VDD20V，RD10k，RS10k，R200k，R251k，RG1M，并将其输出端接一负载电阻 RL10 k。所用的场效应管为 N 沟道耗尽型，其参数IDSS09mA，VP4V，gm15mAV。试求
3、：(1)静态值；(2)电压放大倍数。解解 (1) 画出其微变等效电路，如图 34 所示。其中考虑到很大，可认为开路，由电路图可知，VVVRRRVDDG42010)51200(105133212并可列出DDSGGSIIRVV310104图 31 图 322在 VPVGS0 范围内，耗尽型场效应管的转移特性可近似用下式表示：2)1 (PGS DSSDVVII联立上列两式323109 . 0)41 (10104GS DDGSVIIV解之得 VVmAIGSD15 . 0并由此得VVIRRVVDSDDDDS 10105 . 010)1010(20)(33(2)电压放大倍数为5 . 7101010105
4、. 1LmVRgA式中 LDLRRR/例例 35 已知图 35(a)所示放大电路中的结型场效应管的 VP-3V，IDSS3mA，rDSRd，试用微变等效电路法求：(1)电压放大倍数 AV1和 AV2(2)输入电阻 Ri和输出电阻 Ro1及 Ro2。解解 (1)用估算法计算 Q 点。由图 35(a)所示电路的直流通路可列方程ViViRRivDDSSDGS) 1()5 . 05 . 0()(21mAv VvIiGSPGS DSSD 223131联立求解得 mAiVvDGS 15. 115. 11舍去VvGS85. 72图 33 图 34 R1R2ViVovivoVgsgmVgs3故 VVRRRiV
5、vssdDDDDS05. 5)5 . 05 . 012(15. 120)(21所以 IDQ=iD115mA， VGSQ=vGS1=-1.15V ，VDSQ505V(2)作微变等效电路如图 35(b)所示，图中 gm由下式求出：2 1 PGS DSSDVvIi故 mSVmA Vv VI dvdigPGSPDSSGSD m23. 1315. 1133212 (3)求 AV1，和 AV2。由微变等效电路得：dgsmoRVgV112sgsmoRVgV1sgsmgsiRVgVV图 354故 1 . 95 . 023. 11 1223. 111 1sgsmgsdgsmio VRVgVRVgVVA38. 0
6、5 . 023. 115 . 023. 1112 2sgsmgssgsmio VRVgVRVgVVA(4)求 Ri、Ro1、Ro2。由微变等效电路得MRRgi1kRRdo121为了求得 Ro2，作出图 35(c)所示等效电路，由电路得：gsm sVgRVI1而 VVgsVgRVIm s1所以 kmSkgRIVRm so31. 023. 15 . 0 111112计算表明，FET 放大电路的输入电阻很大，放大倍数较小。源极输出器的输出电阻比共源电路小得多，但比射极输出器大得多。例例 36 两级放大电路如图 36 所示，T1管的 gm，T2管的 rbe和 已知。(1) 画出电路的微变等效电路； (
7、2) 求：Ri，Ro和 AV=VoVi解解 (1) 图 36 所示两级放大电路的微变等效电路如图 37 所示。(2) 求 Ri，Ro 和 AVRi = RG 1/1/ /1/1s mbbeeobbe eoRgRr RRRrRR将第二级视作第一级的负载，有：)/)(1 (/2LebebiRRrRR)/(1)/(221 1 ismismio VRRgRRg VVA)/)(1 (/(1)/)(1 (/(LebebsmLebebsm RRrRRgRRrRRg 5)/)(1 ()/)(1 (112 LebeLeoo vRRrRR VVA 21vvVAAA )/)(1 (/(1)/)(1 (/(LebebsmLebebsm RRrRRgRRrRRg )/)(1 ()/)(1 (1LebeLe RRrRR 图 36图 37
