习题八8.1选择正确的答案填入空内 1）场效应管的漏极电流是由（） 的漂移运动形成的A.少子 B. 多子 C.两种载流子（ 2）场效应管是 种（） 控制型的电子器件A.电流 B.光 C.电压（ 3）场效应管是利用外加电压产生的（） 来控制漏极电流的大小的A.电流 B.电场 C.电压（ 4 ）与双极型晶体管比较，场效应管（） A.输入电阻小 B.制作工艺复杂 C.放大能力弱（ 5） 当场效应管的漏极直流电流/D从 2mA变为3mA时，它的低频跨导将（） A.增大 B.减小 C.不变⑹某场效应管的转移特性如由题8.1图所示，则该管是（） 场 效 应 管 A.增强型NMOS B.耗尽型NMOS C.耗尽型PMOS（ 7） 当耗尽型场效应管工作于放大区时; 场效应管办的数学表达式为（） 『 0 =【DSS，B. = IDSS （vGS - vDS ）2 C. iD — IDSS （ 1 ——）VGS（qff）（ 8）当栅源电压匕s=OV时，能够工作在恒流区的场效应管有（） A .结型管 B .增强型MOS管 C .耗尽型MOS管答 案 ( 1) B (2) C (3) B (4) C (5) A (6) B (7) C (8) A C8 .2 已知场效应管的输出特性曲线如题8.2图（ a） 所示，画出它在恒流区的转移特性曲线。
题 8.2图 解：在场效应管输出特性曲线的恒流区作横坐标的垂线，如题8 . 2图⑶所示，读出其与各条曲线交点的纵坐标值及%S值，建 立i D = / ( V G S )坐标系，描点，连线，即可得到转移特性曲线，如题8 . 2图( b )所示8 . 3在 题8 . 3图所示电路中，已知场效应管的 5-5V；问在下列三种情况下，管子分别工作在哪个状态？( 1 ) V G S= _ 8 V , V D S= 4 V ( 2 ) V G S=_3 V , V D S= 4 V ( 3 ) V G S=_3 V > V D S= 1 V解：⑴ 因为％s<%,所以管子工作在截止区 2 )因为且为s > - 心，所以管子工作在恒流区 3 )因为％ s > / ，且％s<%s-%，所以管子工作在可变电阻区8 . 4 测得某放大电路中三个M O S管的三个电极的电位及其开启电压如题8 . 4表所示 试分析各管的工作状态( 截止区、恒流区、可变电阻区) ，并填入表内题8 . 4表管 号VT/ VV s / V VG/ VvD/v工作状态Ti4- 513- 4331 013- 4605解：因为三只管子均有开启电压，所以它们均为增强型M O S管。
判断管子的工作状态：①「 管：VT= 4 V > 0 V ,所以T |为N沟道增强型M O S管，/ 且 丫 / > 一 % ，因此管子处于恒流区②T 2管：VT= - 4 V < 0 V ,所以T 2为P沟道增强型M O S管，% >右 ，因此管子处于截止区；③T 3管：VT= - 4 V < 0 V ,所以T 3为P沟道增强型M O S管，vG S vG S- VT时，因此管子处于可变电阻区；由此可判断出它们各自的工作状态如解8 . 4表所示解8 . 4表管 号vT/vV . VVG/ V VD/ V工作状态T,4- 513恒流区T2- 4331 0截止区T3- 46o-5可变电阻区8 . 5 已知某结型场效应管的/ D s s = 2 m A ,后 = -4 V ,试画出它的转移特性曲线和输出特性曲线，并近似画出预夹断轨迹 解：根据方程，D= /DSS( 1 一 T迄 ) ，逐点求出确定的V G S 下 的 可 近 似 画 出 转 移 特 性 和 输出特性；在输出特性中，将各条曲线卜/GD=%的点连接起来，便为予夹断线：如 解 8. 5 图所示8. 6 电路如题8. 6 图所示，场效应管的输出特性如题8. 2 图所示，分析当vi =4 V 、8V 、1 2 V三种情况下场效应管分别工作在什么区域。
j % = 1 2 VRd 3 . 3 k CVi _o=---------N---------- o题 8. 7 图题 8. 6 图解：根据题8. 2 图所示场效应管的输出特性可知，其 开 启 电 压 %= 5 V , 根据题8. 6 图所示电路可知V GS = V i ① 当 V i =4 V 时，vGS rT,场效应管导通假设场效应管工作在恒流区，根据输出特性可知, D " O . Gm A , 管压降VDS2 “CC-i D & Q l O V , 因此，vDS > vcs — VT ,说明假设成乂. ，即场效应管工作在恒流区③当V i =1 2 V 时，由 于 %c = 12V,必然使场效应管工作在可变电阻区8. 7 电路如题8. 7 图所示，设 F E T 的参数为：/D SS=3 m A , KP= -3V,当RD分别为下列两个数值时，判断F E T 是处在饱和区还是非饱和区，并求饱和区中的电流(l ) / ?D=3 . 9k Q (2 ) / ? D =1 0 k Q解：题 8. 7 图所示为N沟道结型场效应管(l ) / ? D =3 . 9k Q 时：% s= O% ，则=/ o s s (l 一 等 了 =3 (1 一 白 ＞ = 3 m AvDS = Vc c -iDRd = 1 5 — 3 x 3 . 9 = 3.3V 因为% s > VGS - VP -所以该FE T 工作在饱和区，/ D =3 m A ;（ 2 ） & ） =1 0 k Q 时：= 0% ，则= 1DSS（1- 爷= 3（1-~ ）2 = 3 m AvDS = Vc c — iDR（ l = 1 5 — 3 x 1 0 = — 15V因为v° s <%s - 右 ，所以FE T 工作在非饱和区（ 可变电阻区） 。
8. 8已知题8. 8图（ a） 所示电路中场效应管的转移特性和输出特性分别如题8. 8图 （ b） ⑹ 所示 1 ）利用图解法求解Q点 2 ）利用等效电路法求解4、R和题 8. 8图解：（ 1 ）在转移特性中作直线VGS= —，DRS，与转移特性的交点即为Q点：读出坐标值，得出 / D Q =l m A , %SQ= —2 V , 如解 8. 8 图 （ a）所示在输出特性中作直流负载线VDS= VDD—，D（RD+ RS） ，与VGSQ=-2 V的那条输出特性曲线的交点为Q点，SDSQ心3 V , 如解8. 8图 （ b）所示心幺+g 〃 " g sv i凡 外解 8. 8图（ 2 ）首先画出小信号等效电路如解8. 8图（ c） 所示，然后进行动态分析虬gm^VG SL=^"DSS/DQ=RV 4 X 1 = I m A / V 4 = 』 号 ＞ = -5& = Rg = 1 MQRo = Ro = 5 k Q8. 9 电路如题8. 9 图(a) 所示，已知F E T 的工作点上的互导gm=l m s «( 1 ) 画出电路的小信号等效电路 2 ) 求电压增益4 3 ) 求输人电阻凡和输出电阻时。
33 0 0 k QC ,+11--0 . 0 2 uF-RdGH F —4 . 7 uF52M Q2 k QO+ -DD=20VRgi1 0 0 k QRL~ l O k Q=p Cs-o(a) 放大电路(b) 小信号等效电路题 & 9 图片o+%解：(1 )小信号等效电路如题8. 9 图(b) 所示 2 ) 求 Av4 . = — = _g m % (&〃 & )= -gm(Rd/ / RL) = 一 1 x 1 0 - 3 x (1 0左 〃 1 (H) N - 5X %(3 )舄= / + ( % / 困2 ) = 2 0 7 5 2R % = 1 0 28. 1 0 一个M O S F E T 的转移特性如题8. 1 0 图所示(其中漏极电流iD的方向是它的实际方向) 试问：( 1 ) 该 F E T 是耗尽型还是增强型？ ( 2 ) 是 N沟道还是P沟道FE T ? ( 3 ) 从这个转移特性上可求出该F E T 的夹断电压V p 还是开启电压VT?其值等于多少？解:其开启电压匕= -4V8. 1 1 •个J FE T 的转移特性曲线如题8. 1 1 图所示。
试问： (1 ) 它是N沟道还是P沟道的FE T ?( 2 ) 它的夹断电压味和饱和漏极电流/DSS各是多少？解： N沟道J FE T , 夹断电压％= -4 V , 漏极电流/ D SS=4 m A 8.12 增强型FET能否用自给偏压的方法来设置静态工作点？试说明理由解由于增强型FET管在 飞 = 0 时， 疳= 无导电沟道） ， 必须在WGS|> |VT| （ VT为开启电压）时才有小，因此，增强型的MOS管不能用自偏压的方法来设置静态工作点8.13 电路如题8.13图所示设 FET （ 「）的参数为gm=0.8ms, rd=200kQ；三 极 管 （ T2）的参数夕= 4 0 ,， ，be=lkQ 1）画出放大电路的小信号等效电路 2）计算放大电路的电压增益4 ,和输入电阻尺输 出 电 压 匕 =（ g„,vgs - %凶电 阻 凡 的 电 流 ］ =」 九 + （1 + “儿」此由 b 点的 KCL 定律：gJgs+ i + i b = Q ，即 +吗 + - + & + 1 = 0 , 可得Rd.= __________g / g s”I ♦ + （ 1 + 0此故 V。
[g m % + £ ]芦 , ： 7 二夕） & ] a=g"-% [l + . ] । 联 + ； + .） 凡 ] 4凡&I 由 K V L 定律 V , . = 1 ^ . + Vog，" 4 口 + 夕 1 1 力 + （ 1 + 夕） 凡 因所以电压增益4 . = — =- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -4- - - - - - - - - - - - = 0 . 8 9* % + g “ %[i+B ]&输入电阻 R, = 4 3 +（ 勺 II R g2 ） = Rg3= 5 L8 . 1 4 电路如题8 . 1 4 图（ a ） 所示，设 F E T （ 「）的互导为gm，厂 d很大；B J T （ T2）的电流放大系数为夕，输入电阻为% e 1 ）试说明T I、T 2 各属什么组态 2 ）画出电路的小信号等效电路 3 ）写出放大电路的电压增益4， 、输入电阻凡及输出电阻尺 的表达式解：（ 1 ） 「 为源极输出器（ 共漏极） ，1 2 为共射极电路 2 ） 电路的小信号等效电路如题8 . 1 4 图（ b ） 所示。
3 ） 求电压增益4， 、输入电阻凡及输出电阻凡匕 =— 仇 （ 凡 / / & ） =一饱（ 凡〃 R ）匕=% + 0 be= " + g “ KJbe = " （ 1 + g, ” ％）电压增益 Av匕 1 + g/ ie输 入 电 阻& = R g输 出 电 阻R„ - Rc8 . 1 5 题 8 . 1 5 图所示电路为一带自举电路的高输入阻抗射极跟随器试定性说明:（ 1 ）电压增益接近为1 （ 2 ）通过C 3 引入自举可减少漏栅电容对输入阻抗的影响 3 ）通过C 2 引入自举大大提高了放大电路的输入电阻解：（ 1 ）由电路图可知T |组成源极跟随器，因此第一级放大电路的电压增益4 1 =1；第二级放大电路由1 2 组成射极输出器（ 射极跟随器） ，该级的电压增益4 > 2 =1，因此，整个放大电路的电压增益Av = NM4 ,2 = 1 2 ）设场效应管漏栅极间电容为C dg当接入电容G 后，因为C 3 远比C dg大得多，因此，在一定频率范围内可将Q 视为短路，则 C dg的一端相当于接到输出端，而其另一端接到输入端由于电路的电压增益接近于1 ,因此当输入信号h 变化时，C dg两端电位变化基本相同，相当于基本没有交流电流信号流经C dg，即此时C dg相当于开路，因此，通过C 3 引入自举可减少漏栅电容C dg对输入阻抗的影响。
3 ）当接入电容a 后，在■定频率范围内可将a 视为短路这 时Rgi的下端相当于接到了电路的输出端，而 的 上 端 接 到 电 路 的 输 入 端 由于电路的电压增益接近于1 ,因此当输入信号V i变化时，两端电位变化基本相同，Rgi （ 及 42）几乎不取交流信号电流，因此，通过引入自举可克服栅极偏置电路会降低输入电阻的影响，从而大大提高了放大电路的输入电阻8 . 1 6 电路如题 8 . 1 6 图（ a ） 所示， 已知 7 ?g l=1 0 0 k Q , / ?g 2=30 0 k Q , / ?g 3=2M Q , / ?d=1 0 k Q , &i =1 0 k C ,&2=2k Q , KDD=20V , gm= 1 m s 1 ） 画出电路的小信号等效电路⑵求电压增益4 3） 求放大器的输入电阻R,及输出电阻R解：（ 1 ）小信号等效电路如题8 . 1 6图（ b ） 所示 2）电压增益 4 = h =二= -3.3匕 % + g”,% 6 2（ 3）输入电阻 & = Rg3 + （ 勺 〃 4 2 ） = 2.075A/Q输 出 电 阻R 0 = R d = 1 0 k Q •D( a )放大电路( b )小信号等效电路题8 . 1 6图8 . 1 7 源极输出器电路如题8 . 1 7图( a )所示，已知F E T工作点上的互导gm= 0 . 9 s ,其它参数如图所示。
1)画出电路的小信号等效电路2 )求电压增益4 .、输入电阻尺、输出电阻( a )放大电路 ( b )小信号等效电路题8 . 1 7图解： ( 1 )小信号等效电路如题8 . 1 7图( b )所示 2 )求电压增益4 ，、输入电阻火i、输 出 电 阻 &电 压 增 益A, , = 2 = 8"&禺 = 0.92输入电阻 R, = Rg3 + ( R g / R g O = 2 .0 7 5 g输 出 电 阻 火 & / / 」- = 1.02 28 . 1 8 利 用M u l t i s i m分 析 图P 8 . 8 ( a )所示场效应管放大电路中几 、飞、风变化对Q点、4 ，、Ri、凡 和 匕m的影响解答：略8 . 1 9 场效应管放大电路如题8 . 1 6图所示，利用M u l t i s i m分析下列问题：(1)确定一组电路参数，使电路的Q点合适；(2 )若输出电压波形出现顶部失真，则可采取哪些措施？若输出电压波形出现底部失真，则可采取哪些措施？调整相关电路参数使Q点大约在交流负载线的中点；(3 )要想提高电路的电压放大能力，可采取哪些措施？解答：略 。