第四章 场效应管习题部分参考答案
模拟电子书后习题答案第4章
Rg2 C1 Rg Rd C2 VDD
VT
Rg2 R VSS
ui
VT
RL CS uo
us
ui
Rg1
RS
图 4.7.3 题 4-4 电路图
图 4.7.4 题 4-6 电路图
解：
iD I DO (
uGS 1)2 ，即 0.5=0.5(uGS/1-1)2 U GS(th)
U i U gs U o g mU gs ( Rd // rd )
Au gm Rd
对转移特性曲线方程式求导数，可得
gm
2 Up
I DSS I DQ 0.69mA/V
A u =－6.9 3. CS 开路时的电压放大倍数 CS 开路实际上就是电路出现电流串联负反馈，电压增益下降。如果没有学习反馈， 仍然可以用微变等效电路法求解。放大器微变等效电路如图 2-13(c)。 因为 rd >>R d 、R s 故
gm＝
2 I DSS I D =1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱU GS(off)
【4-6】电路如图 4.7.4，场效应管的 rds >>R D ，要求： 1. 画出该放大电路的中频微变等效电路； 2. 写出 Au 、R i 和 R o 的表达式； 3. 定性说明当 R s 增大时， Au 、R i 和 Ro 是否变化，如何变化？ 4. 若 CS 开路， Au 、R i 和 R o 是否变化，如何变化？写出变换后的表达式。 解： 此题的场效应管是增强型的，所以要用增强型的转移特性曲线方程式
gm
输入电阻 输出电阻
2 U GS(th)
I DQ I DO
Ri RG ( RG1 // RG2 ) Ro RD
(完整版)第四章场效应管习题答案
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g m 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R G 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g mb. 源极电阻R Sc. 管子跨导g m 和源极电阻R S10. 某场效应管的I DSS 为6mA ，而I DQ 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.b2.b3.b,c4. a5.b6.a7. b,c8. d9.c 10.d4-2 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V DD 的极性（+、-）、u GS 的极性（>0，≥0，<0，≤0,任意）分别填写在表格中。
模电答案 第四章
第四章 习题解答4-1 如题4-1图所示MOSFET 转移特性曲线，说明各属于何种沟道？若是增强型，开启电压等于多少？若是耗尽型，夹断电压等于多少？ 答：（a ）P-EMOSFET ，开启电压()V V th G S 2-=（b ）P-DMOSFET ，夹断电压()Off GS V （或统称为开启电压()V V th GS 2)= （c ）P-EMOSFET ，开启电压()V V th G S 4-=（d ）N-DMOSFET ，夹断电压()Off GS V （或也称为开启电压()V V th G S 4)-=4-2 4个FET 的转移特性分别如题4-2图(a)、(b)、(c)、(d)所示。
设漏极电流i D 的实际方向为正，试问它们各属于哪些类型的FET ？分别指出i D 的实际方向是流进还是流出？ 答：（a ）P-JFET ，D i 的实际方向为从漏极流出。
（b ）N-DMOSFET ，D i 的实际方向为从漏极流进。
（c ）P-DMOSFET ，D i 的实际方向为从漏极流出。
（d ）N-EMOSFET ，D i 的实际方向为从漏极流进。
4-3 已知N 沟道EMOSFET 的μn C ox =100μA/V 2，V GS(th)=0.8V ，W/L=10，求下列情况下的漏极电流：（a ）V GS =5V ，V DS =1V ； （b ）V GS =2V ，V DS =1.2V ； （c ）V GS =5V ，V DS =0.2V ； （d ）V GS =V DS =5V 。
解：已知N-EMOSFET 的()108.0,/1002===LWth G S ox n VV V A C μμ（a ）当V V V V D S G S 1,5==时，MOSFET 处于非饱和状态()()th G S G S D S V V V -<()()[]()[]mA V V V VI VmA th GS GSWC D D S D S x o n 7.3118.052101.022122=-⨯-⨯⨯=--=μ （b ）当V V V V D S G S 2.1,2==时，()D S th G S G S V V V V ==-2.1，MOSFET 处于临界饱和()()()()mA V V C I V mA th GS GS W ox n D 72.08.02101.022121=-⨯⨯⨯=-⋅=μ （c ）当V V V V DS GS 2.0,5==时，()D S th G S G S V V V V >=-2.4，MOSFET 处于非饱和状态()()()[]()[]mA V V V V C I V m A D S D S th G S G S L W ox n D 82.02.02.08.052101.022212212=-⨯-⨯⨯=--=μ（d ）当V V V D S G S 5==时，()th G S G S D S V V V ->，MOSFET 处于饱和状态 ()()()()mA V V C I VmA th GS GS L W ox n D 82.88.05101.02212212=-⨯⨯⨯=-⋅=μ 4-4 N 沟道EMOSFET 的V GS(th)=1V ，μn C ox （W/L ）=0.05mA/V 2，V GS =3V 。
第四章 场效应管习题答案
第四章场效力管基础搁大电路之阳早格格创做41 采用挖空1．场效力晶体管是用_______统造漏极电流的.a. 栅源电流b. 栅源电压c. 漏源电流d. 漏源电压2．结型场效力管爆收预夹断后，管子________.a. 闭断b. 加进恒流区c. 加进鼓战区d. 可变电阻区3．场效力管的矮频跨导gm是________.a. 常数b. 不是常数c. 栅源电压有闭d. 栅源电压无闭4. 场效力管靠__________导电.a. 一种载流子b. 二种载流子c. 电子d. 空穴5. 巩固型PMOS管的开开电压__________.a. 大于整b. 小于整c. 等于整d. 或者大于整或者小于整6. 巩固型NMOS管的开开电压__________.a. 大于整b. 小于整c. 等于整d. 或者大于整或者小于整7. 惟有__________场效力管才搞采取自偏偏压电路.a. 巩固型b. 耗尽型c. 结型d. 巩固型战耗尽型8. 分压式电路中的栅极电阻RG普遍阻值很大，手段是__________.a. 树坐符合的固态处事面b. 减小栅极电流c. 普及电路的电压搁大倍数d. 普及电路的输进电阻9. 源极跟随器（同漏极搁大器）的输出电阻取___________有闭.a. 管子跨导gmb. 源极电阻RSc. 管子跨导gm战源极电阻RS10. 某场效力管的IDSS为6mA，而IDQ自漏极流出，大小为8mA，则该管是_______.a. P沟讲结型管b. N沟讲结型管c. 巩固型PMOS管d. 耗尽型PMOS管e. 巩固型NMOS管f. 耗尽型NMOS管解问：42 已知题42图所示中各场效力管处事正在恒流区，请将管子典型、电源VDD的极性（+、）、uGS的极性（>0，≥0，<0，≤0,任性）分别挖写正在表格中.解：43试分解如题43图所示各电路是可平常搁大，并证明缘由.解：(a)不克不迭.VT是一个N沟讲JFET，央供偏偏置电压UGS谦脚UGS,off <UGS <0，而电路中VT的偏偏置电压UGS>0，果此不克不迭举止平常搁大.(b)能.VT是一个P沟讲JFET，央供偏偏置电压UGS谦脚0<UGS< UGS,off，而电路中VT的偏偏置电压UGS>0，只消正在0<UGS< UGS,off范畴内便能举止平常搁大.（c）能.VT是一个N沟讲MOSFET，央供偏偏置电压UGS谦脚UGS> UGS,off >0.电路中UGS>0，如果谦脚UGS < UGS,off便不妨平常搁大.（d）不克不迭.虽然MOSFET的漏极D战源极S不妨颠倒使用，然而是此时衬底的接法也需要安排.虽然电路中自给偏偏置电压UGS>0，也大概谦脚UGS> UGS,off >0.然而是D极战衬底B之间的PN结正背导通，果此电路不克不迭举止旗号搁大.（e）不克不迭VT是一个N沟讲巩固型MOSFET，开开电压Uon >0，央供直流偏偏置电压UGS> Uon，电路中UGS=0，果此不克不迭举止平常搁大.（f）能.VT是一个P沟讲耗尽型MOSFET，夹断电压UGS,off>0，搁大时央供偏偏置电压UGS谦脚UGS< UGS,off.电路中UGS>0，如果谦脚UGS < UGS,off便不妨平常搁大.44 电路如题44图所示，VDD=24 V，所用场效力管为N沟讲耗尽型，其参数IDSS=0.9mA，UGS,off=4V，跨导gm=1.5mA/V.电路参数RG1=200kΩ, RG2=64kΩ, RG=1MΩ, RD= RS= RL=10kΩ.试供：1．固态处事面.2．电压搁大倍数.3．输进电阻战输出电阻.解：1．固态处事面的估计正在UGS,off≤UGS≤0时，解上头二个联坐圆程组，得漏源电压为2．电压搁大倍数3．输进电阻战输出电阻.输进电阻输出电阻45 电路如题45图所示，VDD=18 V，所用场效力管为N沟讲耗尽型，其跨导gm=2mA/V.电路参数RG1=2.2MΩ, RG2=51kΩ, RG=10MΩ, RS=2 kΩ, RD=33 kΩ.试供：1．电压搁大倍数.2．若接上背载电阻RL=100 kΩ,供电压搁大倍数.3．输进电阻战输出电阻.4．定性证明当源极电阻RS删大时，电压搁大倍数、输进电阻、输出电阻是可爆收变更？如果有变更，怎么样变更？5. 若源极电阻的旁路电容CS开路，接背载时的电压删益下落到本去的百分之几？解：1．无背载时，电压搁大倍数2．有背载时，电压搁大倍数为3．输进电阻战输出电阻.输进电阻输出电阻4．N沟讲耗尽型FET的跨导定义为当源极电阻RS删大时，有所以当源极电阻RS删大时，跨导gm减小，电压删益果此而减小.输进电阻战输出电阻取源极电阻RS无闭，果此其变更对于输进电阻战输出电阻不做用.5．若源极电阻的旁路电容CS开路，接背载RL时的电压删益为既输出删益下落到本去的20%.46 电路如题46图a所示，MOS管的变化个性如题46图b所示.试供：1．电路的固态处事面.2．电压删益.3．输进电阻战输出电阻.解：1．固态处事面的估计.根据MOS管的变化个性直线，可知当UGS=3V时，IDQ=0.5mA.此时MOS管的压落为2．电压删益的估计.根据MOS管的变化个性直线，UGS,off=2V；当UGS=4V 时，ID=1mA.根据解得IDSS=1mA.电压删益3．输进电阻战输出电阻的估计输进电阻输出电阻47 电路参数如题47图所示，场效力管的UGS,off=1V，IDSS=0.5mA，rds为无贫大.试供：1．固态处事面.2．电压删益AU.3．输进电阻战输出电阻.解：1．固态处事面估计2．电压删益AU.本题目电路中，有旁路电容C，此时搁大电路的电压删益为，3．输进电阻战输出电阻的估计.48 电路如题48图所示.场效力管的gm=2mS，rds为无贫大，电路中各电容对于接流均可视为短路，试供:1.电路的电压删益AU.2．输进电阻战输出电阻.解：1.电路的电压删益AU. 2．输进电阻ri’战输出电阻ro’49 电路如题49图所示.已知VDD=20V，RG=51MΩ，RG1=200kΩ，RG2=200kΩ，RS=22 kΩ,场效力管的gm=2mS.试供：1．无自举电容C时，电路的输进电阻.2．有自举电容C时，电路的输进电阻.分解：电路中跨接正在电阻RG战源极S之间的C称为自举电容，该电容将输出电压旗号uo反馈到输进端的栅极G，产死正反馈，提下了电路的输进电阻ri.闭于背反馈电路的分解估计将正在第7章仔细介绍.解：1．无自举电容C时电路输进电阻估计根据电路可知，输进电阻为2．有自举电容C时电路的输进电阻估计此时接流等效电路如图题49图a所示.题49图a根据等效电路图，可知栅极对于天的等效电阻为其中电流输出电压当电流ii很小时，电压搁大倍数为估计停止证明自举电容C使电路的输进电阻普及了.410 电路如题410图所示.已知gm=1.65Ms,RG1= RG2=1MΩ, RD=RL=3 kΩ,耦合电容Ci=Co=10μF.试供1．电路的中频删益AU.2．估算电路的下限停止频次fL.3．当思量旗号源内阻时，下频删益估计公式.解：1．电路的中频删益AU.2fL．估算电路的下限停止频次电路矮频等效电路如题410图a所示.删益函数整治得隐然删益函数有二个极面战二个整面战二个极面.整面分别为极面分别为所以下限频次为3．电路下频等效电路如题410图b所示.下频删益函数为其中：Rs为旗号源内阻.删益函数的二个极面分别为常常，所，以下频停止频次为。
半导体物理学(第7版)第四章习题及答案
第四章习题及答案1. 300K 时，Ge 的本征电阻率为47Ωcm ，如电子和空穴迁移率分别为3900cm 2/( V.S)和1900cm 2/( V.S)。
试求Ge 的载流子浓度。
解：在本征情况下，i n p n ==,由)(/p n i p n u u q n pqu nqu +=+==111σρ知 3131910292190039001060214711--⨯=+⨯⨯⨯=+=cm u u q n p n i .)(.)(ρ 2. 试计算本征Si 在室温时的电导率，设电子和空穴迁移率分别为1350cm 2/( V.S)和500cm 2/( V.S)。
当掺入百万分之一的As 后，设杂质全部电离，试计算其电导率。
比本征Si 的电导率增大了多少倍？ 解：300K 时，)/(),/(S V cm u S V cm u p n ⋅=⋅=225001350，查表3-2或图3-7可知，室温下Si 的本征载流子浓度约为3101001-⨯=cm n i .。
本征情况下，cm S +.u u q n pqu nqu -p n i p n /.)()(6191010035001350106021101-⨯=⨯⨯⨯⨯=+=+=σ金钢石结构一个原胞内的等效原子个数为84216818=+⨯+⨯个，查看附录B 知Si 的晶格常数为0.543102nm ，则其原子密度为322371051054310208--⨯=⨯cm ).(。
掺入百万分之一的As,杂质的浓度为3162210510000001105-⨯=⨯⨯=cm N D ，杂质全部电离后，i D n N >>，这种情况下，查图4-14（a ）可知其多子的迁移率为800 cm 2/( V.S)cm S .qu N -n D /.''468001060211051916=⨯⨯⨯⨯=≈σ比本征情况下增大了66101210346⨯=⨯=-..'σσ倍 3. 电阻率为10Ω.m 的p 型Si 样品，试计算室温时多数载流子和少数载流子浓度。
电工学电子技术基础 第4章 习题解答
第4章 场效应管放大电路与功率放大电路图所示为场效应管的转移特性，请分别说明场效应管各属于何种类型。
说明它的开启电压th U （或夹断电压p U ）约是多少。
GSGS (a)(b)(c)图 习题图解：(a) N 沟道 耗尽型FET U P =－3V ； (b) P 沟道 增强型FET U T =－4V ； (c) P 沟道 耗尽型FET U P =2V 。
某MOSFET 的I DSS = 10mA 且U P = －8V 。
(1) 此元件是P 沟道还是N 沟道？(2) 计算U GS = －3V 是的I D ；(3) 计算U GS = 3V 时的I D 。
解：(1) N 沟道； (2) )mA (9.3)831(10)1(P GS DSS D =-⨯=-=U U I I (3) )mA (9.18)831(10)1(P GS DSS D =+⨯=-=U U I I 画出下列FET 的转移特性曲线。
(1) U P = －6V ，I DSS = 1mA 的MOSFET ；(2) U T = 8V ，K = V 2的MOSFET 。
解：(1)/V(2)i D /V试在具有四象限的直角坐标上分别画出4种类型MOSFET的转移特性示意图，并标明各自的开启电压或夹断电压。
解：i Du GSo耗尽型N沟道增强型N沟道U P U TU PU T耗尽型P沟道增强型P沟道判断图所示各电路是否有可能正常放大正弦信号。
解：(a) 能放大(b) 不能放大，增强型不能用自给偏压(c) 能放大（d）不能放大，增强型不能用自给偏压。
共漏1<uA&，可增加R d，并改为共源放大，将管子改为耗尽型，改电源极性。
图习题电路图电路如图所示，MOSFET的U th = 2V，K n = 50mA/V2，确定电路Q点的I DQ和U DSQ值。
解：)V(13.3241510015DDg2g1g2GSQ=⨯+=⨯+=VRRRU22DQ n GSQ th()50(3.132)63.9(mA)I K U U=-=⨯-=)V (2.112.09.6324d DQ DD DSQ =⨯-=-=R I V UR g1R g2100k 15k Ω(a)图 习题电路图 图 习题电路图试求图所示每个电路的U DS ，已知|I DSS | = 8mA 。
模电课件14第四章 场效应管习题
IDSS
0
uDS
填空题 1、FET管在输出特性上可分为 可变电阻 )区、 管在输出特性上可分为( 、 管在输出特性上可分为 区 ( 恒流 )区、 ( 截止 )区、 ( 击穿 )区、四个区域。 区 区 区 四个区域。 2、FET管从结构上可分为 结型 ) 、 ( 绝缘栅型 ) 、 管从结构上可分为( 管从结构上可分为 两大类。 两大类。 3、FET放大器中，其输入电阻 很大 ) 故电流 G≈ 、 放大器中， 故电流I 放大器中 其输入电阻( ( 0 )两大类。 两大类。 两大类 4、FET放大器有 共源 ) 、 ( 共漏 ) 、 ( 共栅 )三 放大器有( 、 放大器有 三 种组态。 种组态。 5、FET共漏电路通常称为 源极输出器 )它和双 共漏电路通常称为 、 共漏电路通常称为( 它和双 极型晶体管BJT的共集电路具有相似的特点，即Ri 的共集电路具有相似的特点， 极型晶体管 的共集电路具有相似的特点 ( 很大 ) 、 Ro ( 很小 ) 、 Au ( ≤1 ) 且输入输 出电压的相位 ( 相同 ) 。
ห้องสมุดไป่ตู้
选择题 1、测得某FET管的输出特性如图，则判断此管为 、测得某 管的输出特性如图， 管的输出特性如图 (1)、N沟道结型 、 沟道结型 沟道结型FET管 管 (2)、P沟道结型 、 沟道结型 沟道结型FET管 管 (3)、N沟道耗尽型 、 沟道耗尽型 沟道耗尽型MOS管 管 (4)、P沟道耗尽型 (4)、P沟道耗尽型MOS管 沟道耗尽型MOS管 (5)、N沟道增强型 、 沟道增强型 沟道增强型MOS管 管 (6)、P沟道增强型 、 沟道增强型 沟道增强型MOS管 管 iD 预夹断曲线
电路第四版课后习题答案
电路第四版课后习题答案第一章：电路基础1. 确定电路中各元件的电压和电流。
- 根据基尔霍夫电压定律和电流定律，我们可以列出方程组来求解未知的电压和电流值。
2. 计算电路的等效电阻。
- 使用串联和并联电阻的计算公式，可以求出电路的等效电阻。
3. 应用欧姆定律解决实际问题。
- 根据欧姆定律 \( V = IR \)，可以计算出电路中的电压或电流。
第二章：直流电路分析1. 使用节点电压法分析电路。
- 选择一个参考节点，然后对其他节点应用基尔霍夫电流定律，列出方程组并求解。
2. 使用网孔电流法分析电路。
- 选择电路中的网孔，对每个网孔应用基尔霍夫电压定律，列出方程组并求解。
3. 应用叠加定理解决复杂电路问题。
- 将复杂电路分解为简单的子电路，然后应用叠加定理计算总的电压或电流。
第三章：交流电路分析1. 计算交流电路的瞬时值、有效值和平均值。
- 根据交流信号的表达式，可以计算出不同参数。
2. 使用相量法分析交流电路。
- 将交流信号转换为复数形式，然后使用复数运算来简化电路分析。
3. 计算RLC串联电路的频率响应。
- 根据电路的阻抗，可以分析电路在不同频率下的响应。
第四章：半导体器件1. 分析二极管电路。
- 根据二极管的伏安特性，可以分析电路中的电流和电压。
2. 使用晶体管放大电路。
- 分析晶体管的共发射极、共基极和共集电极放大电路，并计算放大倍数。
3. 应用场效应管进行电路设计。
- 根据场效应管的特性，设计满足特定要求的电路。
第五章：数字逻辑电路1. 理解逻辑门的工作原理。
- 描述不同逻辑门（如与门、或门、非门等）的逻辑功能和电路实现。
2. 使用布尔代数简化逻辑表达式。
- 应用布尔代数的规则来简化复杂的逻辑表达式。
3. 设计组合逻辑电路。
- 根据给定的逻辑功能，设计出相应的组合逻辑电路。
第六章：模拟集成电路1. 分析运算放大器电路。
- 根据运算放大器的特性，分析电路的增益、输入和输出关系。
2. 设计滤波器电路。
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第四章场效应管习题部分参考答案
五、已知图(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；
A 、R i和R o。
（2）利用等效电路法求解
u
图a
解：（1）在转移特性中作直线u G S＝－i D R S，与转移特性的交点即为Q 点；读出坐标值，得出I D Q＝1mA，U G S Q＝－2V。
如下图所示。
在输出特性中作直流负载线u D S＝V D D－i D（R D＋R S），与U G S Q＝－2V的那条输出特性曲线的交点为Q点，U D S Q≈3V。
如解图P2.21（b）所示。
（2）首先画出交流等效电路（图略），然后进行动态分析。
mA/V 12DQ DSS GS(off)GS D
m DS =-=∂∂=I I U u i g U
Ω
==Ω==-=-=k 5 M 1 5D o i D
m R R R R R g A g u
六、电路如图所示，已知场效应管的低频跨导为g m ，试写出u
A 、R i 和R o 的表达式。
解：u
A 、R i 和R o 的表达式分别为 D
o 213i L
D )(R R R R R R R R g A m u =+=-=∥∥
七、已知电路中场效应管的转移特性如图（b ）所示。
求解电路的Q 点和u A 。
解：（1）求Q 点：
根据电路图可知， U G S Q ＝V G G ＝3V 。
从转移特性查得，当U G S Q ＝3V 时的漏极电流
I D Q ＝1mA
因此管压降 U D S Q ＝V D D －I D Q R D ＝5V 。
（2）求电压放大倍数：
20V mA 22
D
m DO DQ GS(th)m -=-===R g A I I U g u。