模電-童詩(shī)白(第四版)課后題全解

1、模擬電子技術(shù)（第四版）童詩(shī)白課后習(xí)題答案第一章 半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)自測(cè)題 一、（1） （2）× （3） （4）× （5） （6）× 二、（1）A （2）C （3）C （4）B （5）A C三、UO11.3V UO20 UO31.3V UO42V UO52.3V UO62V四、UO16V UO25V五、根據(jù)PCM200mW可得：UCE40V時(shí)IC5mA，UCE30V時(shí)IC6.67mA，UCE20V時(shí)IC10mA，UCE10V時(shí)IC20mA，將改點(diǎn)連接成曲線，即為臨界過(guò)損耗線。圖略。六、1、 UOUCE2V。2、臨界飽和時(shí)UCESUBE0.7V，所以 七、T1：恒流區(qū)；T

2、2：夾斷區(qū)；T3：可變電阻區(qū)。習(xí)題1.1（1）A C （2）A （3）C （4）A1.2不能。因?yàn)槎O管的正向電流與其端電壓成指數(shù)關(guān)系，當(dāng)端電壓為1.3V時(shí)管子會(huì)因電流過(guò)大而燒壞。 1.3 ui和uo的波形如圖所示。 1.4 ui和uo的波形如圖所示。 1.5 uo的波形如圖所示。 1.6 ID（VUD）/R2.6mA，rDUT/ID10，IdUi/rD1mA。 1.7 （1）兩只穩(wěn)壓管串聯(lián)時(shí)可得1.4V、6.7V、8.7V和14V等四種穩(wěn)壓值。 （2）兩只穩(wěn)壓管并聯(lián)時(shí)可得0.7V和6V等兩種穩(wěn)壓值。 1.8 IZMPZM/UZ25mA，RUZ/IDZ0.241.2k。 1.9 （1）當(dāng)UI1

3、0V時(shí)，若UOUZ6V，則穩(wěn)壓管的電流為4mA，小于其最小穩(wěn)定電流，所以穩(wěn)壓管未擊穿。故 當(dāng)UI15V時(shí)，由于上述同樣的原因，UO5V。 當(dāng)UI35V時(shí)，UOUZ5V。 （2）29mAIZM25mA，穩(wěn)壓管將因功耗過(guò)大而損壞。 1.10 （1）S閉合。 （2） 1.11 波形如圖所示。 1.12 60時(shí)ICBO32A。 1.13 選用100、ICBO10A的管子，其溫度穩(wěn)定性好。 1.14 1.15 晶體管三個(gè)極分別為上、中、下管腳，答案如表管號(hào)T1T2T3T4T5T6上ecebcb中bbbeee下ceccbc管型PNPNPNNPNPNPPNPNPN材料SiSiSiGeGeGe 1.16 當(dāng)V

4、BB0時(shí)，T截止，uO12V。當(dāng)VBB1V時(shí)，T處于放大狀態(tài)。因?yàn)楫?dāng)VBB3V時(shí)，T處于飽和狀態(tài)。因?yàn)?.17 取UCESUBE，若管子飽和，則 1.18 當(dāng)uI0時(shí)，晶體管截止，穩(wěn)壓管擊穿，uOUZ5V。 當(dāng)uI5V時(shí)，晶體管飽和，uO0.1V。因?yàn)?1.19（a）可能 （b）可能 （c）不能 （d）不能，T會(huì)損壞。 （e）可能1.20 根據(jù)方程 逐點(diǎn)求出確定的uGS下的iD，可近似畫(huà)出轉(zhuǎn)移特性和輸出特性。在輸出特性中，將各條曲線上uGDUGS（off）的點(diǎn)連接起來(lái)，便為予夾斷線。 1.21 1.22 過(guò)uDS為某一確定值（如15V）作垂線，讀出它與各條輸出特性的交點(diǎn)的iD值；建立iDf（u

5、GS）坐標(biāo)系，根據(jù)前面所得坐標(biāo)值描點(diǎn)連線，便可得轉(zhuǎn)移特性。 1.23 uI4V時(shí)T夾斷，uI8V時(shí)T工作在恒流區(qū)，uI12V時(shí)T工作在可變電阻區(qū)。1.24 （a）可能 （b）不能 （c）不能 （d）可能第2章 基本放大電路自測(cè)題一在括號(hào)內(nèi)用“”和“×”表明下列說(shuō)法是否正確。1.只有電路既放大電流又放大電壓,才稱其有放大作用。(×)2.可以說(shuō)任何放大電路都有功率放大作用。()3.放大電路中輸出的電流和電壓都是有源元件提供的。(×)4.電路中各電量的交流成分是交流信號(hào)源提供的。(×)5.放大電路必須加上合適的直流電源才能正常工作。()6.由于放大的對(duì)象是變化

6、量，所以當(dāng)輸入直流信號(hào)時(shí)，任何放大電路的輸出都毫無(wú)變化。(×)7.只要是共射放大電路，輸出電壓的底部失真都是飽和失真。(×)二試分析圖T2.2各電路是否能放大正弦交流信號(hào)，簡(jiǎn)述理由。設(shè)圖中所有電容對(duì)交流信號(hào)均可視為短路。 (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h) (i)圖T2.2解：圖(a)不能。VBB將輸入信號(hào)短路。圖(b)可以。圖(c)不能。輸入信號(hào)與基極偏置是并聯(lián)關(guān)系而非串聯(lián)關(guān)系。圖(d)不能。晶體管基極回路因無(wú)限流電阻而燒毀。圖(e)不能。輸入信號(hào)被電容C2短路。圖(f)不能。輸出始終為零。圖(g)可能。圖(h)不合理。因?yàn)镚-S間電壓將大于零

7、。圖(i)不能。因?yàn)門截止。三在圖T2.3 所示電路中，已知, 晶體管=100，。填空：要求先填文字表達(dá)式后填得數(shù)。(1)當(dāng)時(shí)，測(cè)得，若要基極電流, 則和之和=( )( 565 )；而若測(cè)得，則=( )( 3 )。 (2)若測(cè)得輸入電壓有效值時(shí)，輸出電壓有效值，則電壓放大倍數(shù)( )( -120 )。若負(fù)載電阻值與相等，則帶上 圖T2.3負(fù)載后輸出電壓有效值( )=( 0.3 )V。四、已知圖T2.3 所示電路中，靜態(tài)管壓降并在輸出端加負(fù)載電阻，其阻值為3。選擇一個(gè)合適的答案填入空內(nèi)。(1)該電路的最大不失真輸出電壓有效值( A )；A.2V B.3V C.6V (2)當(dāng)時(shí)，若在不失真的條件下，

8、減小Rw ，則輸出電壓的幅值將( C )； A.減小 B.不變 C.增大(3)在時(shí)，將Rw 調(diào)到輸出電壓最大且剛好不失真，若此時(shí)增大輸入電壓，則輸出電壓波形將( B )； A.頂部失真 B.底部失真 C.為正弦波(4)若發(fā)現(xiàn)電路出現(xiàn)飽和失真，則為消除失真，可將( B )。A.Rw 減小 B.減小 C. 減小五、現(xiàn)有直接耦合基本放大電路如下：A.共射電路 B.共集電路 C.共基電路D.共源電路 E.共漏電路它們的電路分別如圖2.2.1 、2.5.1(a)、2.5.4 (a)、2.6.2 和2.6. 9(a)所示；設(shè)圖中，且、均相等。選擇正確答案填入空內(nèi)，只需填A(yù) 、B 、 (l)輸入電阻最小的電

9、路是( C )，最大的是( D、E )；(2)輸出電阻最小的電路是( B )；(3)有電壓放大作用的電路是( A、C、D )； (4)有電流放大作用的電路是( A、B、D、E )；(5)高頻特性最好的電路是( C )；(6)輸入電壓與輸出電壓同相的電路是( B、C、E )；反相的電路是( A、D )。 六、未畫(huà)完的場(chǎng)效應(yīng)管放大電路如圖T2.6所示，試將合適的場(chǎng)效應(yīng)管接入電路，使之能夠正常放大。要求給出兩種方案。解：根據(jù)電路接法，可分別采用耗盡型N溝道和P溝道MOS管，如解圖T2.6 所示。 圖T2.6 解圖T2.6習(xí)題2.1 分別改正圖P2.1 所示各電路中的錯(cuò)誤，使它們有可能放大正弦波信號(hào)。

10、要求保留電路原來(lái)的共射接法和耦合方式。 (a) (b) (c) (d)圖P2.1解：(a)將-VCC改為+VCC。(b)在+VCC與基極之間加Rb。(c)將VBB反接，且在輸入端串聯(lián)一個(gè)電阻。(d)在VBB支路加Rb，在-VCC與集電極之間加Rc。2.2畫(huà)出圖P2.2所示各電路的直流通路和交流通路。設(shè)所有電容對(duì)交流信號(hào)均可視為短路。 (a) (b) (c) (d)圖P2.2解：將電容開(kāi)路、變壓器線圈短路即為直流通路，圖略。圖P2.2所示各電路的交流通路如解圖P2.2所示； (a) (b) (c) (d) 解圖P2.22.3分別判斷圖P2.2(a)、 (b)所示兩電路各屬哪種放大電路，并寫(xiě)出的表

11、達(dá)式。解：圖 (a): ，。，圖(b)：，。，。2.4 電路如圖P2.4 (a)所示，圖(b)是晶體管的輸出特性，靜態(tài)時(shí)。利用圖解法分別求出和時(shí)的靜態(tài)工作點(diǎn)和最大不失真輸出電壓（有效值）。 (a) (b)圖P2.4 解：空載時(shí)：；最大不失真輸出電壓峰值約為5.3V ，有效值約為3.75V 。 帶載時(shí)：；最大不失真輸出電壓峰值約為2.3V ，有效值約為1.63V 。如解圖P2.4 所示。解圖P2.4 圖P2.52.5在圖P2.5所示電路中,已知晶體管的=80, =1k,靜態(tài)時(shí),。判斷下列結(jié)論是否正確，在括號(hào)內(nèi)打“”和“×”表示。(1) (×) (2) (×) (3)

12、 (×) (4) () (5) (×) (6) (×) (7) (×) (8) () (9) () (10) (×) (11) (×) (12) ()2.6電路如圖P2.6所示，已知晶體管=120，UBE=0.7V，飽和管壓降UCES=0.5V。在下列情況下，用直流電壓表測(cè)量晶體管的集電極電位，應(yīng)分別為多少？ (1)正常情況；(2)Rb1短路；(3)Rb1開(kāi)路；(4)Rb2開(kāi)路；(5)Rb2短路；(6)RC短路； 圖P2.6 圖P2.7 解:(1),，。 (2) Rb1短路,。 (3) Rb1開(kāi)路,臨界飽和基極電流，實(shí)際基極電流。由于

13、,管子飽和,。(4) Rb2開(kāi)路,無(wú)基極電流,。(5) Rb2短路，發(fā)射結(jié)將燒毀，可能為。 (6) RC短路, 。2.7電路如圖P2.7所示，晶體管的=80 ，。分別計(jì)算和時(shí)的Q點(diǎn)、和。解：在空載和帶負(fù)載情況下，電路的靜態(tài)電流、均相等，它們分別為： 空載時(shí)，靜態(tài)管壓降、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻分別為： ； ； 時(shí)，靜態(tài)管壓降、電壓放大倍數(shù)分別為： 。2.8若將圖P2.7 所示電路中的NPN管換成PNP管，其它參數(shù)不變，則為使電路正常放大電源應(yīng)作如何變化？ Q點(diǎn)、和變化嗎？如變化，則如何變化？若輸出電壓波形底部失真，則說(shuō)明電路產(chǎn)生了什么失真，如何消除？解：由正電源改為負(fù)電源；Q點(diǎn)、和不會(huì)

14、變化；輸出電壓波形底部失真對(duì)應(yīng)輸入信號(hào)正半周失真，對(duì)PNP管而言，管子進(jìn)入截止區(qū)，即產(chǎn)生了截止失真；減小Rb。2.9 已知圖P2.9所示電路中，晶體管=100，=1.4k。(1)現(xiàn)已測(cè)得靜態(tài)管壓降UCEQ=6V，估算Rb；(2)若測(cè)得和的有效值分別為1mV和100mV，則負(fù)載電阻RL為多少？解：(1)，, 。(2)由,可得: 。 圖P2.92.10在圖P2.9所示電路中，設(shè)靜態(tài)時(shí)，晶體管飽和管壓降。試問(wèn)：當(dāng)負(fù)載電阻和時(shí)，電路的最大不失真輸出電壓各為多少伏？解：由于，所以?？蛰d時(shí)，輸入信號(hào)增大到一定幅值，電路首先出現(xiàn)飽和失真。故 時(shí)，當(dāng)輸入信號(hào)增大到一定幅值，電路首先出現(xiàn)截止失真。故 2.11

15、電路如圖P2.11所示，晶體管=100，=100。(1)求電路的Q點(diǎn)、和；(2)若改用=200的晶體管，則Q點(diǎn)如何變化？(3)若電容Ce開(kāi)路，則將引起電路的哪些動(dòng)態(tài)參數(shù)發(fā)生變化？如何變化？解：(1)靜態(tài)分析： 圖P2.11動(dòng)態(tài)分析： (2) =200時(shí)，（不變）； （不變）；（減小）；（不變）。 (3) Ce開(kāi)路時(shí)，（減?。?； （增大）； （不變）。2.12 電路如圖P2.12所示，晶體管的=80，=1k。(1)求出Q點(diǎn)； (2)分別求出RL=和RL=3k時(shí)電路的、和。解：(1)求解Q 點(diǎn)： (2)求解放大倍數(shù)和輸入、輸出電阻：RL=時(shí)； 圖P2.12 RL=3k時(shí)；輸出電阻：2.13 電路如

16、圖P2.13 所示，晶體管的=60 , 。(1)求解Q點(diǎn)、和(2)設(shè)Us = 10mV （有效值），問(wèn),若C3開(kāi)路，則,解：(1) Q 點(diǎn)： 圖P2.13 、和的分析：, , 。(2)設(shè)Us = 10mV （有效值），則 ； 若C3開(kāi)路，則： ， ， 。2.14 改正圖P2.14 所示各電路中的錯(cuò)誤，使它們有可能放大正弦波電壓。要求保留電路的共漏接法。(a) (b) (c) (d)圖P2.14解：(a)源極加電阻RS ； (b)漏極加電阻RD；(c)輸入端加耦合電容； (d)在Rg 支路加VGG， +VDD 改為VDD改正電路如解圖P2.14所示。(a) (b) (c) (d)解圖P2.14

17、2.15已知圖P2.21 (a)所示電路中場(chǎng)效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性和輸出特性分別如圖(b)、(c)所示。(1)利用圖解法求解Q點(diǎn)；(2)利用等效電路法求解、和。 (a) (b) (c) 圖P2.15解：(1)在轉(zhuǎn)移特性中作直線，與轉(zhuǎn)移特性的交點(diǎn)即為Q點(diǎn)；讀出坐標(biāo)值，得出。如解圖P2.15(a)所示。 (a) (b) 解圖P2.21在輸出特性中作直流負(fù)載線，與的那條輸出特性曲線的交點(diǎn)為Q 點(diǎn)，。如解圖P2.21(b)所示。(2)首先畫(huà)出交流等效電路（圖略），然后進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。 ； ；2.16已知圖P2.16(a)所示電路中場(chǎng)效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性如圖(b)所示。求解電路的Q 點(diǎn)和。 (a) (b)圖P2.1

18、6 解：(1)求Q 點(diǎn)：根據(jù)電路圖可知，。從轉(zhuǎn)移特性查得，當(dāng)時(shí)的漏極電流：因此管壓降 。(2)求電壓放大倍數(shù)：， 2.17電路如圖P2.17 所示。（1）若輸出電壓波形底部失真，則可采取哪些措施？若輸出電壓波形頂部失真，則可采取哪些措施？（2）若想增大，則可采取哪些措施？解：（1）輸出電壓波形底部失真，類似于NPN型三極管的飽和失真，應(yīng)降低Q，故可減小R2或增大R1、RS；若輸出電壓波形頂部失真，則與上述相反，故可增大R2或減小R1、RS。（2）若想增大，就要增大漏極靜態(tài)電流以增大，故可增大R2或減小R1、RS。2.18圖P2.18中的哪些接法可以構(gòu)成復(fù)合管？標(biāo)出它們等效管的類型（如NPN 型

19、、PNP 型、N 溝道結(jié)型 )及管腳(b 、e 、c 、d 、g 、s ) 。 (a) (b) (c) (d)(e) (f) (g)圖P2.18 解：(a)不能。(b)不能。(c)構(gòu)成NPN 型管，上端為集電極，中端為基極，下端為發(fā)射極。(d)不能。(e)不能。(f)構(gòu)成PNP 型管，上端為發(fā)射極，中端為基極，下端為集電極。(g)構(gòu)成NPN型管，上端為集電極，中端為基極，下端為發(fā)射極。 第3章 多級(jí)放大電路自測(cè)題一、現(xiàn)有基本放大電路：A.共射電路 B.共集電路 C.共基電路 D.共源電路 E.共漏電路根據(jù)要求選擇合適電路組成兩級(jí)放大電路。(1)要求輸入電阻為1k至2k，電壓放大倍數(shù)大于3000

20、 ，第一級(jí)應(yīng)采用( A )，第二級(jí)應(yīng)采用( A )。(2)要求輸入電阻大于10M，電壓放大倍數(shù)大于300 ，第一級(jí)應(yīng)采用( D )，第二級(jí)應(yīng)采用( A )。(3)要求輸入電阻為100k200k，電壓放大倍數(shù)數(shù)值大于100 , 第一級(jí)應(yīng)采用( B )，第二級(jí)應(yīng)采用( A )。(4)要求電壓放大倍數(shù)的數(shù)值大于10 ，輸入電阻大于10M，輸出電阻小于100，第一級(jí)應(yīng)采用( D )，第二級(jí)應(yīng)采用( B )。(5)設(shè)信號(hào)源為內(nèi)阻很大的電壓源，要求將輸入電流轉(zhuǎn)換成輸出電壓，且，輸出電阻Ro100 ，第一級(jí)應(yīng)采用采用( C )，第二級(jí)應(yīng)( B )。二、選擇合適答案填入空內(nèi)。(1)直接耦合放大電路存在零點(diǎn)漂移

21、的原因是( C、D )。 A電阻阻值有誤差 B晶體管參數(shù)的分散性 C晶體管參數(shù)受溫度影響 D電源電壓不穩(wěn) (2)集成放大電路采用直接耦合方式的原因是( C )。 A便于設(shè)計(jì) B放大交流信號(hào) C不易制作大容量電容(3)選用差動(dòng)放大電路的原因是( A )。 A克服溫漂 B提高輸入電阻 C穩(wěn)定放大倍數(shù)(4)差動(dòng)放大電路的差模信號(hào)是兩個(gè)輸入端信號(hào)的( A )，共模信號(hào)是兩個(gè)輸入端信號(hào)的( C )。 A.差 B.和 C.平均值(5)用恒流源取代長(zhǎng)尾式差動(dòng)放大電路中的發(fā)射極電阻，將使單端電路的( B )。 A差模放大倍數(shù)數(shù)值增大 B抑制共模信號(hào)能力增強(qiáng) C差模輸入電阻增大(6)互補(bǔ)輸出級(jí)采用共集形式是為了

22、使( C )。A.放大倍數(shù)的數(shù)值大 B.最大不失真輸出電壓大 C.帶負(fù)載能力強(qiáng)三、電路如圖T3·3所示，所有晶體管均為硅管，均為200，靜態(tài)時(shí)。試求：(1)靜態(tài)時(shí)Tl管和T2管的發(fā)射極電流。(2)若靜態(tài)時(shí)，則應(yīng)如何調(diào)節(jié)Rc2的值才能使？若靜態(tài)V，則Rc2 =？，電壓放大倍數(shù)為多少？ 解：(1)T3管的集電極電流靜態(tài)時(shí)Tl管和T2管的發(fā)射極電流(2)若靜態(tài)時(shí)，則應(yīng)減小Rc2。當(dāng) 時(shí), T4管的集電極電流。Rc2的電流及其阻值分別為：，電壓放大倍數(shù)求解過(guò)程如下： 圖T3·3 習(xí)題3.1判斷圖P3.1所示各兩級(jí)放大電路中T1和T2管分別組成哪種基本接法的放大電路。設(shè)圖中所有電容對(duì)

23、于交流信號(hào)均可視為短路。(a) (b) (c) (d) (e) (f)圖P3.1 解：(a)共射，共基 (b)共射,共射 (c)共射,共射 (d)共集，共基 (e)共源，共集 (f)共基，共集3.2 設(shè)圖P3.2所示各電路的靜態(tài)工作點(diǎn)均合適，分別畫(huà)出它們的交流等效電路，并寫(xiě)出、和的表達(dá)式。 (a) (b) (c) (d)圖P3.2解：(1)圖示各電路的交流等效電路如解圖P3.2所示。 (2)各電路的、和的表達(dá)式分別為：(a)：； ； (b)： ； (c)： ； (d)：； (a) (b) (c) (d) 解圖P3.23.3基本放大電路如圖P3.3(a)、(b)所示，圖(a)虛線框內(nèi)為電路，圖(

24、b)虛線框內(nèi)為電路。由電路、組成的多級(jí)放大電路如圖(c)、(d)、(e)所示，它們均正常工作。試說(shuō)明圖(c)、(d)、(e)所示電路中(1)哪些電路的輸入電阻較大；(2)哪些電路的輸出電阻較小；(3)哪個(gè)電路的電壓放大倍數(shù)最大。 (a) (b) (c) (d) (e)圖P3.3解：(1)圖(d)、(e)所示電路的輸入電阻比較大； (2)圖(c)、(e)所示電路的輸出電阻比較小； (3)圖(e)所示電路的電壓放大倍數(shù)最大。3.4電路如圖P3.l (a) (b)所示，晶體管的均為150 , 均為，Q點(diǎn)合適。求解、和。解：在圖(a)所示電路中 ； 。在圖(b)所示電路中 ； ； 3.5電路如圖P3.

25、l (c)、(e)所示，晶體管的均為200 , 均為。場(chǎng)效應(yīng)管的gm為15mS ; Q 點(diǎn)合適。求解、和。解：在圖(c)所示電路中 ； ； 在圖(e)所示電路中； ； 3.6圖P3.6所示電路參數(shù)理想對(duì)稱，晶體管的均為100， 。試求Rw的滑動(dòng)端在中點(diǎn)時(shí)T1管和T2管的發(fā)射極靜態(tài)電流以及動(dòng)態(tài)參數(shù)Ad和Ri。 圖P3.6 圖P3.7 解：Rw 滑動(dòng)端在中點(diǎn)時(shí)T1管和T2管的發(fā)射極靜態(tài)電流分析如下： 動(dòng)態(tài)參數(shù)Ad和Ri分析如下： 3.7電路如圖P3.7所示，T1和T2兩管的均為140，均為4k。試問(wèn)：若輸入直流信號(hào)，則電路的共模輸入電壓差模輸入電壓輸出動(dòng)態(tài)電壓解：電路的共模輸入電壓、差模輸入電壓、

26、差模放大倍數(shù)和動(dòng)態(tài)電壓 分別為：； ； 3.8 電路如圖P3.8所示，Tl和T2的低頻跨導(dǎo)gm均為10mS。試求解差模放大倍數(shù)和輸入電阻。 圖P3.8 圖P3.9 解：差模放大倍數(shù)和輸入電阻分別為： ； 。3.9試寫(xiě)出圖P3.9 所示電路Ad和Ri的近似表達(dá)式。設(shè)Tl和T2的電流放大系數(shù)分別為1和2，b-e 間動(dòng)態(tài)電阻分別為和。解：Ad和Ri的近似表達(dá)式分別為 ； 3.10電路如圖P3.10 所示，Tl T5的電流放大系數(shù)分別為15 , b-e間動(dòng)態(tài)電阻分別為rbe1rbe5，寫(xiě)出Au、Ri和Ro的表達(dá)式。 圖P3.10 圖P3.11解：Au、Ri和Ro的表達(dá)式分析如下： ; ; 3.11 電

27、路如圖P3.11 所示。已知電壓放大倍數(shù)為-100 ，輸入電壓uI為正弦波，T2和T3管的飽和壓降UCES=1V 。試問(wèn)：(1)在不失真的情況下，輸入電壓最大有效值Uimax為多少伏？(2)若Ui= 10mV（有效值），則Uo？若此時(shí)R3開(kāi)路，則Uo？若R3短路，則Uo？ 解：(1)最大不失真輸出電壓有效值為:故在不失真的情況下，輸入電壓最大有效值： (2)Ui= 10mV ，則Uo1V（有效值）。若R3開(kāi)路，則Tl和T3組成復(fù)合管，等效, T3可能飽和，使得（直流）;若R3短路，則（直流）。第四章 習(xí)題解答4-1 如題4-1圖所示MOSFET轉(zhuǎn)移特性曲線，說(shuō)明各屬于何種溝道？若是增強(qiáng)型，開(kāi)啟

28、電壓等于多少？若是耗盡型，夾斷電壓等于多少？答：（a）P-EMOSFET，開(kāi)啟電壓（b）P-DMOSFET，夾斷電壓（或統(tǒng)稱為開(kāi)啟電壓（c）P-EMOSFET，開(kāi)啟電壓（d）N-DMOSFET，夾斷電壓（或也稱為開(kāi)啟電壓4-2 4個(gè)FET的轉(zhuǎn)移特性分別如題4-2圖(a)、(b)、(c)、(d)所示。設(shè)漏極電流iD的實(shí)際方向?yàn)檎?，試?wèn)它們各屬于哪些類型的FET？分別指出iD的實(shí)際方向是流進(jìn)還是流出？答：（a）P-JFET，的實(shí)際方向?yàn)閺穆O流出。（b）N-DMOSFET，的實(shí)際方向?yàn)閺穆O流進(jìn)。（c）P-DMOSFET，的實(shí)際方向?yàn)閺穆O流出。（d）N-EMOSFET，的實(shí)際方向?yàn)閺穆O流進(jìn)。4

29、-3 已知N溝道EMOSFET的nCox=100A/V2，VGS(th)=0.8V，W/L=10，求下列情況下的漏極電流：（a）VGS=5V，VDS=1V； （b）VGS=2V，VDS=1.2V；（c）VGS=5V，VDS=0.2V； （d）VGS=VDS=5V。解：已知N-EMOSFET的（a）當(dāng)時(shí)，MOSFET處于非飽和狀態(tài)（b）當(dāng)時(shí)，MOSFET處于臨界飽和（c）當(dāng)時(shí)，MOSFET處于非飽和狀態(tài)（d）當(dāng)時(shí)，MOSFET處于飽和狀態(tài) 4-4 N溝道EMOSFET的VGS(th)=1V，nCox（W/L）=0.05mA/V2，VGS=3V。求VDS分別為1V和4V時(shí)的ID。解：（1）當(dāng)時(shí)，由

30、于 即，N-EMOSFET工作于非飽和區(qū) （2）當(dāng)時(shí)，由于，N-EMOSFET工作于飽和區(qū) 4-5 EMOSFET的VA=50V，求EMOSFET工作在1mA和10mA時(shí)的輸出電阻為多少？每種情況下，當(dāng)VDS變化10%（即VDS/VDS=10%）時(shí)，漏極電流變化（ID/ID）為多少？解：（1）當(dāng)，時(shí)當(dāng)，時(shí) （2）當(dāng)變化10%時(shí)，即 由于（對(duì)二種情況都一樣）或者：由于4-6 一個(gè)增強(qiáng)型PMOSFET的pCox（W/L）=80A/V2，VGS(th)=1.5V，=0.02V-1，柵極接地，源極接+5V，求下列情況下的漏極電流。(a) VD=+4V； (b) VD=+1.5V； (c) VD=0V；

31、 (d) VD=5V；解：根據(jù)題意，P-EMOSFET導(dǎo)通 （a）當(dāng)時(shí)，由于此時(shí) P-EMOSFET處于非飽和狀態(tài) （b）當(dāng)時(shí)，此時(shí) P-EMOSFET處于臨界飽和狀態(tài) （c）當(dāng)時(shí)，即，P-EMOSFET處于飽和狀態(tài) （d）當(dāng)時(shí)， 即，P-EMOSFET處于飽和狀態(tài) 4-7 已知耗盡型NMOSFET的nCox（W/L）=2mA/V2，VGS(th)=3V，其柵極和源極接地，求它的工作區(qū)域和漏極電流（忽略溝道長(zhǎng)度調(diào)制效應(yīng)）。(a) VD=0.1V； (b) VD=1V； (c) VD=3V； (d) VD=5V；解：根據(jù)題意，則，（a）當(dāng)時(shí)， N-DMOSFET工作于非飽和區(qū)（或三極管區(qū)） （b

32、）當(dāng)時(shí)， N-DMOSFET工作于非飽和區(qū) （c）當(dāng)時(shí)， N-DMOSFET工作于臨界飽和狀態(tài)，由于忽略溝道長(zhǎng)度調(diào)制效應(yīng)，則 （d）當(dāng)時(shí)， N-DMOSFET工作于飽和區(qū)，由于忽略溝道長(zhǎng)度調(diào)制效應(yīng)，則4-8 設(shè)計(jì)題4-8圖所示電路，使漏極電流ID=1mA，VD=0V，MOSFET的VGS(th)=2V，nCox=20A/V2，W/L=40。解：由于 則 又由于 ，MOSFET處于飽和工作區(qū) 且， 則 代入數(shù)據(jù)得： 得 因?yàn)椴环项}意，舍去 又 則 得4-9 題4-9圖所示電路，已知nCox（W/L）=200A/V2，GS(th)=2V，A20V。求漏極電壓。解：已知， （a）由于，MOSFET

33、導(dǎo)通，假設(shè)MOSFET工作于飽和區(qū)，則 由于，說(shuō)明MOSFET確實(shí)工作在飽和區(qū)，假設(shè)成立。（b）由于，MOSFET導(dǎo)通，假設(shè)MOSFET工作于飽和區(qū)。則 即 由于，說(shuō)明MOSFET確實(shí)工作在飽和區(qū)，假設(shè)成立。（c）由于，MOSFET導(dǎo)通。假設(shè)MOSFET工作于飽和區(qū)。則 即 由于，說(shuō)明MOSFEE確實(shí)工作在飽和區(qū)，假設(shè)成立。4-10 在題4-10圖所示電路中，假設(shè)兩管n，Cox相同，VGS(th)=0.75V，ID2=1mA，若忽略溝道長(zhǎng)度調(diào)制效應(yīng)，并設(shè)T1管的溝道寬長(zhǎng)比（W/l）是T2管的5倍。試問(wèn)流過(guò)電阻R的電流IR值。解：根據(jù)題意，T1、T2兩管的、Cox相同，忽略溝道長(zhǎng)度調(diào)制效應(yīng)，由于

34、工作于飽和區(qū)，設(shè)T2也工作于飽和區(qū)，則則 4-11 在題4-11圖所示電路中，已知P溝道增強(qiáng)型MOSFET的，VGS(th)= 1V，并忽略溝道長(zhǎng)度調(diào)制效應(yīng)。（1）試證：對(duì)于任意RS值，場(chǎng)效應(yīng)管都工作在飽和區(qū)。（2）當(dāng)RS為12.5k時(shí)，試求電壓VO值。解：已知P-EMOSFET的 忽略溝道長(zhǎng)度調(diào)制效應(yīng) （1）證：由于 在任意RS值時(shí)均成立 因此，對(duì)于任意Rs值，P-EMOSFET均工作在飽和區(qū)。 （2）當(dāng)時(shí)，4-12 已知N溝道增強(qiáng)型MOSFET的n=1000cm2/V·s，Cox=3×10-8F/cm2，W/L=1/1.47，|VA|=200V，VDS=10V， 工作在

35、飽和區(qū)，試求：（1）漏極電流IDQ分別為1mA、10mA時(shí)相應(yīng)的跨導(dǎo)gm，輸出電阻rds 。（2）當(dāng)VDS增加10%時(shí)，IDQ相應(yīng)為何值。（3）畫(huà)出小信號(hào)電路模型。解：根據(jù)題意 ，N-EMOSFET工作在飽和區(qū) （1）當(dāng)漏極電流為時(shí) 跨導(dǎo) 輸出電阻 當(dāng)漏極電流為時(shí)跨導(dǎo) 輸出電阻 （2）當(dāng)增加10%時(shí) 由于 則 如果原來(lái)為1mA，增加10%時(shí)，如果原來(lái)為，增加10%時(shí)，（3）小信號(hào)電路模型為4-13 在題4-13圖所示電路中，已知增強(qiáng)型MOSFET的pCoxW/(2L)=80A/V2，VGS(th)=1.5V，溝道長(zhǎng)度調(diào)制效應(yīng)忽略不計(jì)，試求IDQ、VGSQ、VDSQ、gm、rds值。解：已知P-

36、EMOSFET的 忽略溝道長(zhǎng)度調(diào)制效應(yīng)，則 則 解方程得： 由于時(shí) 不符合題意，舍去。 4-14 雙電源供電的N溝道增強(qiáng)型MOSFET電路如題4-14圖所示，已知VGS(th)=2V，n Cox=200A/V2，W=40m，L =10m。設(shè)=0,要求ID=0.4mA，VD=1V，試確定RD、RS值。解：由于，則又由于，MOSFET處于飽和工作區(qū)且，則代入數(shù)據(jù)得： 因?yàn)椴环项}意，舍去又，則得4-15 一N溝道EMOSFET組成的電路如題4-15圖所示，要求場(chǎng)效應(yīng)管工作于飽和區(qū)，ID=1mA，VDSQ=6V，已知管子參數(shù)為nCoxW/(2L)=0.25mA/V2，VGS(th)=2V，設(shè)=0，試

37、設(shè)計(jì)該電路。解：根據(jù)題意，N-EMOSFET工作于飽和區(qū)， 則代入數(shù)據(jù)： 由于不符合題意，舍去又由于，則在本題中取標(biāo)稱電阻值，則可取，4-16 設(shè)計(jì)題4-16圖所示電路，要求P溝道EMOS管工作在飽和區(qū)，且ID= 0.5mA，VD=3V，已知p Cox W/(2L)=0.5mA/V2，VGS(th)=1V，=0。解：根據(jù)題意，P-EMOSFET工作于飽和區(qū)（0，0），則 代入數(shù)據(jù)得： 由于不符合題意，舍去由于要求P-EMOSFET工作于飽和區(qū)，即要求 即在本題中取，則由于 又由于，則4-17 基本鏡像電流源電路如題4-17圖所示，對(duì)于以下情況，求出電流比I0/IREF：(a) L1 =L2，W

38、2=3W1； (b) L1 =L2，W2=10W1；(c) L1 =L2，W2=W1/2； (d) W1= W2，L1 =2L2；(e) W1= W2，L1 =10L2； (f) W1= W2，L1 =L2/2；(g) W2=3W1 ，L1 =3L2。解：根據(jù)基本鏡像電流源的關(guān)系式（式3-3-4）（a）（b）（c）（d）（e）（f）（g）4-18 題4-18圖所示為P溝道JFET構(gòu)成的電流源電路，設(shè) IDSS=4mA，VGS（off）=3V，要求ID=2mA，試確定RS的值。解：根據(jù)題意，P-JFET的，要求，則根據(jù)P-JFET在飽和工作時(shí)的特性 代入數(shù)據(jù)得： 解方程得：， 由于，不

39、符合題意，舍去 又由于 4-19 一個(gè)N溝道EMOSFET的n Cox=20A/V2，VGS(th)=1V ， L=10m，在ID=0.5mA時(shí)的gm=1mA/V，求這時(shí)的W值和VGS值。解：根據(jù)題意，N-EMOSFET的，在時(shí)的 （1）根據(jù)式（3-1-11）得： 得： （2）根據(jù)得 由于不合題意，舍去 4-20 題4-20圖所示共源放大電路，RG1=300k，RG2=100k，RG3=1M，RD=2k，RS1=1k，RS2=1k，IDSS=5mA，VGS（off）=4V，VDD=12V。求直流工作點(diǎn)VGSQ、VDSQ和IDQ，中頻段電壓放大倍數(shù)Av，輸入電阻Ri和輸出電阻Ro 。解：根據(jù)題意

40、， 則 （ID的單位用mA） 假設(shè)N-JFET工作于飽和區(qū)，則 解方程得：， 由于不符合題意，舍去 小信號(hào)模型參數(shù)為 可畫(huà)出電路的交流小信號(hào)等效電路為：4-21 如題4-21圖所示電路，寫(xiě)出電壓增益Av和Ri、Ro的表達(dá)式。解：根據(jù)原理電路可畫(huà)出電路的交流小信號(hào)等效電路如下：圖中作為N-JFET的輸出端負(fù)載電阻， 又 則 其中4-22 在題4-22圖所示電路中，N溝道EMOSFET的VGS(th)=0.9V，VA=50V，工作點(diǎn)為VD=2V，求電壓增益VO/Vi為多少？當(dāng)I增加到1mA時(shí)的VD和電壓增益為多少？解：（1）根據(jù)題意， 電路交流小信號(hào)等效電路如下（很大，電路中忽略） （2）當(dāng)I增加到1mA時(shí)，漏極電流記作，柵源電壓記作，則 ， 則 此時(shí)的 電壓增益4-23 設(shè)計(jì)題4-23圖所示電路。已知EMOSFET的VGS(th)=2V，n Cox（W/L）=2mA/V2，VDD=V