发布时间 : 星期四 文章模电习题解答更新完毕开始阅读a080e0dc6137ee06eff918ac
第四章参考答案
4.1 根据图4.39所示的场效应管转移特性曲线，判断场效应管的类型，并标出夹断电压UGS(off)或开启电压UGS(th)和漏极饱和电流IDSS的位置。
iD0vGSiDiD0vGS0vGS
（a） （b） （c）
图4.39 习题4.1的图
解：
iDUGS(off)0vGSiDiD0UGS(off)vGSUGS(off)0vGS
（a） （b） （c）
图题4.1 答案
（a）P沟道耗尽型MOS管；（b）N沟道耗尽型MOS管；（c）P沟道结型FET。
4.2 根据图4.40所示的场效应管输出特性曲线，判断场效应管的类型，并确定夹断电压UGS(off)或开启电压UGS(th)的大小。
iD/mAuGS=5VuGS= 4VuGS= 3VuGS= 2VuGS=-3VuGS= -4VuGS= -5VuDS/VuGS= -6V0iD/mA0uDS/ViD/mAuGS=0VuGS= -1VuGS= -2VuGS= -3VuDS/V0
（a） （b） （c）
图4.40 习题4.2的图
解：（a）N沟道增强型MOS管，UGS(th)?2V；（b）P沟道增强型MOS管，UGS(th)??3V；（c）N沟道结型FET，UGS(off)??3V。
4.3 在场效应管组成的电路中，其各极的电位如图4.41所示，已知UGS(off)?UGS(th)?3V，确定管子的工作状态。
8V3V1V1V1V8V-5V0V-1V0V4V4V
（a） （b） （c） （d）
图4.41 习题4.3的图
解：（a）截止区；（b）饱和区；（c）可变电阻区；（d）饱和区。
4.4 已知N沟道增强型MOS管的参数为UGS(th)?1V，W?100?m，L?5?m，μn?650cm2/Vs，Cox?76.7?10?9F/cm2。当UGS?2UGS(th)，管子工作在饱和区，试计算此
时的漏极电流ID。
解： ID?Kn(uGS?UGS(th))2?μnCoxW?(2UGS(th))2?1mA 2L4.5判断图4.42中的各电路能否放大交流信号，并说明理由。
?VDDRG2?VDDRDC2?RDC2??C1?uiRG1RG?R?uoCS?C1?RG??uiuoCS??R?
（a） （b）
VDDRDRG?VDDC2??C2?C1???C1?RG??uiuoCS?RuiuoCS??R?
（c） （d）
图4.42 习题4.5电路图
UGS?0没有形成导电沟道，解：（a）能；（b）不能，所以不能正常放大；（c）不能，因为UGS?0；
（d）不能，因为缺少漏极电阻RD。
4.6 电路如图4.43所示，已知IDSS?4mA，UGS(off)??4V，RG?1M?，R?1K?，RD?2K?， VDD?12V。电容的容量足够大，求静态工作点Q（UGSQ、UDSQ、IDQ）。
VDDRDC1?RG?VRVRC2?R?CCu?uoui?RCSRuuR?
图4.43 习题4.6电路图
?V解： UGSQ?UG?US??IDQR??IDQ?1 假设管子工作在饱和区则
IDQ?IDSS(1?UGSQUGS(off))2?4?(1?IDQ?12) 4解得合理解，IDQ?1.53mA，UGSQ??1.53V
UDSQ?VDD?IDQ(RD?R)?12?1.53?3?7.41V
因为UDSQ?UGSQ?UGS(off)(7.41??1.53?4)，管子工作在恒流区，假设成立。 所以静态工作点UGSQ??1.53V，UDSQ?7.41V，IDQ?1.53mA。
4.7电路如图4.44所示，已知Kn?0.1mA/V2，UGS(th)?1V，RG1?30K?，RG2?20K?，RD?10K?， VDD?5V。电容的容量足够大，求该电路的静态工作点，说明此时场效应管
工作在什么状态。
VDDRG2?VRuRDC2?C1??uuiRG1uouRC??
图4.44习题4.7电路图
?V解：UG?RG130VDD??5?3V
RG1?RG220?30UGSQ?UG?US?3V
假设管子工作在饱和区
IDQ?Kn(UGSQ?UGS(th))2?0.1?(3?1)2?0.4mA UDSQ?VDD?IDQRD?5?0.4?10?1V
因为UDSQ?UGSQ?UGS(off)(1?3?1)，管子工作在可变电阻区，假设不成立。则
22IDQ?Kn[2(UGSQ?UGS(th))UDSQ?UDSQ]?0.1?(4?UDSQ?UDSQ)
UDSQ?VDD?IDQRD
解得合理解，IDQ?0.36mA，UDSQ?1.4V
所以静态工作点UGSQ?3V，UDSQ?1.4V，IDQ?0.36mA，管子工作在可变电阻区。 4.8电路如图4.45所示，由电流源提供偏置。设管子的参数为Kn?160?A/V2，UGS(th)?1V，VDD?VSS?5V，IDQ?0.25mA，UDQ?2.5V，求该电路的静态工作点及RD的
阻值。
VDDVDDRDuo?uouiRG1??CS?VSS 图4.45习题4.8电路图
解：当vi?0时，栅极相当于接地，且RG上无电流通过。 假设管子工作在饱和区 IDQ?Kn(uGS?UGS(th))2 0.25?0.16(UGSQ?1)2
解得UGSQ?2.25V，VS??UGSQ??2.25V UDSQ?VDQ?VS?2.5?2.25?4.75V
因为UDSQ?UGSQ?UGS(th)(4.75?2.25?1)，管子工作在恒流区，假设成立。 所以静态工作点UGSQ?2.25V，UDSQ?4.75V，IDQ?0.25mA， IDQ?VDD?VSV?VS5?2.5?RD?DD??10KΩ RDIDQ0.254.9电路如图4.46（a）所示，已知电容的容量足够大，RG?1M?，R?0.3K?，RD?1.7K?，RL?2K? VDD?20V，结型场效应管的输出特性曲线如图4.46（b）所示。（1）
用图解法求静态工作点Q。（2）求输出电压的最大不失真幅度。
iD/mAVDDRDC1?RLRG?108C2??uGS=0V -1V-2V-3V-4V5101520uDS/V642?uiuo?RCS?0
（a） （b）
图4.46习题4.9电路图