第3章《自测题、习题》参考答案

第 3 章 场效应管及其基本放大电路自测题3.1填空题1．按照结构，场效应管可分为 。

它属于 型器件，其最大的优点是 。

2．在使用场效应管时，由于结型场效应管结构是对称的，所以 极和 极可互换。

MOS 管中如果衬底在管内不与 极预先接在一起，则 极和 极也可互换。

3．当场效应管工作于线性区时，其漏极电流D i 只受电压 的控制，而与电压 几乎无关。

耗尽型D i 的表达式为 ，增强型D i 的表达式为 。

4．某耗尽型MOS 管的转移曲线如题3.1.4图所示，由图可知该管的DSS I = ，p U = 。

5．一个结型场效应管的电流方程为2GS D 161mA 4U I ⎛⎫=⨯- ⎪⎝⎭，则该管的DSS I = ，p U = ；当GS 0u =时的m g = 。

6．N 沟道结型场效应管工作于放大状态时，要求GS 0u ≥≥ ，DS u > ；而N 沟道增强型MOS 管工作于放大状态时，要求GS u > ，DS u > 。

7．耗尽型场效应管可采用 偏压电路，增强型场效应管只能采用 偏置电路。

8．在共源放大电路中，若源极电阻s R 增大，则该电路的漏极电流D I ，跨导m g ，电压放大倍数 。

9．源极跟随器的输出电阻与 和 有关。

答案：1．结型和绝缘栅型，电压控制，输入电阻高。

2．漏，源，源，漏，源。

题3.1.4图3．GS u ，DS u ，2GS D DSS P 1u i I U ⎛⎫=- ⎪⎝⎭，2GS D DO T 1u i I U ⎛⎫=- ⎪⎝⎭。

4．4mA ，-3V 。

5．16mA ，4V ，8ms 。

6．p U ，GS p u U -，T U ，GS T u U -。

7．自给，分压式。

8．减小，减小，减小。

9．m g ，s R 。

3.2选择题1．P 沟道结型场效应管中的载流子是 。

A ．自由电子；B ．空穴；C ．电子和空穴；D ．带电离子。

2．对于结型场效应管，如果GS p ||||U U >，那么管子一定工作于 。

A ．可变电阻区；B ．饱和区；C ．截止区；D ．击穿区。

3．与晶体管相比，场效应管 。

A ．输入电阻小；B ．制作工艺复杂；C ．不便于集成；D ．放大能力弱4．工作在恒流状态下的场效应管，关于其跨导m g ，下列说法正确的是 。

A ．m g 与DQ I 成正比；B ．m g 与2GS U 成正比；C ．m g 与DS U 成正比；D ．m g5．P 沟道增强型MOS 管工作在恒流区的条件是 。

A ．GS T u U <，DS GS T u u U ≥-；B ．GS T u U <，DS GS T u u U ≤- ；C ．GS T u U >，DS GS T u u U ≥-；D ．GS T u U >，DS GS T u u U ≤-。

6．某场效应管的DSS I 为6mA ，而DQ I 自漏极流出，大小为8mA ，则该管是 。

A ．P 沟道结型管；B ．增强型PMOS 管；C ．耗尽型PMOS 管；D ．N 沟道结型管；E ．增强型NMOS 管；F ．耗尽型NMOS 管。

7．增强型PMOS 管工作在放大状态时，其栅源电压 ；耗尽型PMOS 管工作在放大状态时，其栅源电压 。

A ．只能为正；B ．只能为负；C ．可正可负；D ．任意。

8．GS 0V U =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。

9．分压式偏置电路中的栅极电阻g R 一般阻值很大，这是为了 。

A ．设置静态工作点；B ．提高输入电阻；C ．提高放大倍数。

答案：1．B 。

2．C 。

3．D 。

4．D 。

5．B 。

6．C 。

7．B 、D 。

8．A 、C 。

9．B 。

3.3判断题1．对于结型场效应管，栅源极之间的PN 结必须正偏。

（ ）2．结型场效应管外加的栅源电压应使栅源间的耗尽层承受反向电压，才能保证其GS R 大的特点。

（ ）3．增强型MOS 场效应管由于预先在2SiO 绝缘层中掺入了大量正离子，因此存在原始的导电沟道。

（ ）4．若耗尽型NMOS 管的GS U 大于零，则其输入电阻会明显变小。

（ ）5．反映场效应管放大能力的一个重要参数是跨导。

（ ）6．增强型场效应管，D 0i ≠的必要条件是GS T U U >。

（ ）7．场效应管的热稳定性比晶体管好的原因是场效应管的多数载流子不参与导电。

（ ）8．场效应管的突出优点是具有特别高的输出电阻。

（ ）9．各种场效应管焊接时，都应先将三个电极短接，用电烙铁的余热焊接。

焊好后，再将短路线拆除。

（ ）答案：2、5、6对；1、3、4、7、8、9错。

习题3.1 题3.1图示出了四个场效应管的转移特性，其中漏极电流的方向是它的实际方向。

试判断它们各是什么类型的场效应管，并写出各曲线与坐标轴交点的名称及数值。

解：图（a ）为N DMOS -，P 2V U =-，DSS 2mA I =；图（b ）为P JFET -，P 2V U =，DSS 3mA I =；图（c ）为P DMOS -，P 2V U =，DSS 2mA I =；图（d ）为N EMOS -，T 1V U =。

3.2 题3.2图示出了四个场效应管的输出特性。

试说明曲线对应何种类型的场效应管，并根据各图中输出特性曲线上的标定值确定p U 、T U 及DSS I 数值。

（a ） （b ） （c ） （d ）题3.1图解：图（a ）为N EMOS -，T 3V U =；图（b ）为P EMOS -，T 2V U =-；图(c)为P DMOS -，P 2V U =，DSS 2mA I =-；图（d ）为N DMOS -，P 3V U =-，DSS 3mA I =。

3.3试分别画出题3.2图所示各输出特性曲线对应的转移特性曲线。

解：3.4在题3.4图所示的场效应管放大电路中，设T 4V U =，DO 10mA I =。

DD 18V V =，g 2M ΩR =，g1150k ΩR =，g2160k ΩR =，d 10k ΩR =，s11k ΩR =，s210k ΩR =，L 10k ΩR =。

试计算（1）静态工作点DQ I 、GSQ U 、DSQ U ；（2）i R 、o R ；（3）uA 。

解：（1）g2GSQ DD DQ s1s2DQ DQ g1g222GSQ GSQ DQ DO T 160()=18119.291115016011014R U V I R R I I R R U U I I U ⎧=-+⨯-≈-⎪++⎪⎨⎛⎫⎛⎫⎪=-=⨯- ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎩（a ） （b ） （c ） （d ）题3.2图 题3.4图解得：DQ10.57mA I ≈，DQ20.41mA I ≈，GSQ1 3.02V U ≈（舍去），GSQ2 4.78V U ≈ 故静态漏极电流DQ 0.41mA I ≈，GSQ 4.78V U ≈DSQ DD DQ d s1s2()180.41(10110)9.39V U V I R R R =-++=-⨯++=（2）33i g g1g2//215010//16010 2.08M ΩR R R R --=+=+⨯⨯≈o d 10k ΩR R ≈=（3）GSQ DO m T T 2210 4.78110.98mA/V 44U I g U U ⎛⎫⨯⎛⎫=-=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ m d L u m s1(//)0.98(10//10) 2.47110.981g R R A g R --⨯==≈-++⨯3.5 带有源极电容s C 的场效应管放大电路如图3.2.2（a ）所示。

设DD 18V V =，g 10M ΩR =，g1 2.2M ΩR =，g251k ΩR =，d 33k ΩR =，s 2k ΩR =，已知场效应管的m 2mA/V g =，各电容都足够大，试求：（1）中频电压放大倍数u A ；（2）若接上负载电阻L 100k ΩR =，求中频电压放大倍数u A ；（3）求输入电阻和输出电阻；（4）若s C 开路，问接L R 后的u||A 下降到原来的百分之几？ 解：（1）u m d23366A g R =-=-⨯=- （2）u m d L(//)2(33//100)49.62A g R R =-=-⨯≈- （3）663i g g1g2//1010(2.210)//(5110)10.05M ΩR R R R =+=⨯+⨯⨯≈o d 33k ΩR R ≈=（4）若s C 开路，u u m L u u m s 0.211225A A g R A A g R '-'====++⨯ ，即下降到原来的20%。

3.6在题3.6图所示的场效应管放大电路中，设GSQ 2V U =-，DD 20V V =，g 1M ΩR =，d 10k ΩR =；管子参数DSS 4mA I =，p 4V U =-。

（1）求电阻1R 和静态电流DQ I ；（2）保证静态DSQ 4V U =时2R 的值；（3）计算uA 。

解：（1）由转移曲线方程2GS DSS P 1u i I U ⎛⎫=- ⎪⎝⎭D 得22GSQ DSS P 21411mA 4U I I U ⎛⎫-⎛⎫=-=⨯-= ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭DQ ， 由GSQ DQ 1U I R =-得GSQ1DQ 22k Ω1U R I -=-=-= （2）由DSQ DD DQ d 12()U V I R R R =-++得DD DSQ2d 1DQ 204()(102)4k Ω1V U R R R I --=-+=-+= （3）GSQ DSS m P P 2242111mA/V 44U I g U U ⎛⎫⨯-⎛⎫=--=-⨯-= ⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭ m d u m 12110 1.431()11(24)g R A g R R ⨯=-=-≈-+++⨯+3.7在题3.7图所示的场效应管放大电路中，设p 3V U =-，DSS 3mA I =。

DD 20V V =，g 1M ΩR =，d 12k ΩR =，s1s2500ΩR R ==。

试计算（1）静态工作点；（2）u1A 和u2A ；（3）i R 、o1R 和o2R 。

解：（1）22GSQ GSQ DSS P GSQ s1s21313()(500500)U U I I U U I R R I ⎧⎛⎫⎛⎫⎪=-=⨯- ⎪ ⎪-⎨⎝⎭⎝⎭⎪=-+=-+⎩DQ DQ DQ 解方程得 DQ1 1.15mA I ≈，DQ27.86mA I ≈（舍去）3GSQ s1s2() 1.1510(500500) 1.15V U I R R -=-+=-⨯⨯+=-DQ DSQ DD DQ d s1s2()20 1.15(120.50.5) 5.05V U V I R R R =-++=-⨯++=（2）GSQ DSS m P P 223 1.1511 1.24mA/V 33U I g U U ⎛⎫⨯-⎛⎫=--=-⨯-≈ ⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭ m d u1m s1 1.24129.1911 1.240.5g R A g R ⨯=-=-≈-++⨯m s1u2m s1 1.240.50.3811 1.240.5g R A g R ⨯==≈++⨯ （3）i g 1M ΩR R ==o1d 12k ΩR R ≈=o2s1m 11//0.5//0.31k Ω1.24R R g ==≈3.8 在题3.8图所示的场效应管放大电路中，设p 4V U =-，DSS 2mA I =。