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模拟电子技术(第四版)童诗白
课后习题答案
第一章 半导体基础知识
自测题
一、(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)×
二、(1)A (2)C (3)C (4)B (5)A C
三、UO1≈1.3V UO2=0 UO3≈-1.3V UO4≈2V UO5≈2.3V UO6≈-2V
四、UO1=6V UO2=5V
五、根据PCM=200mW可得:UCE=40V时IC=5mA,UCE=30V时IC≈6.67mA,UCE=20V时IC=10mA,UCE=10V时IC=20mA,将改点连接成曲线,即为临界过损耗线。图略。
六、1、
UO=UCE=2V。
2、临界饱和时UCES=UBE=0.7V,所以
七、T1:恒流区;T2:夹断区;T3:可变电阻区。
习题
1.1(1)A C (2)A (3)C (4)A
1.2不能。因为二极管的正向电流与其端电压成指数关系,当端电压为1.3V时管子会因电流过大而烧坏。
1.3 ui和uo的波形如图所示。
1.4 ui和uo的波形如图所示。
1.5 uo的波形如图所示。
1.6 ID=(V-UD)/R=2.6mA,rD≈UT/ID=10Ω,Id=Ui/rD≈1mA。
1.7 (1)两只稳压管串联时可得1.4V、6.7V、8.7V和14V等四种稳压值。
(2)两只稳压管并联时可得0.7V和6V等两种稳压值。
1.8 IZM=PZM/UZ=25mA,R=UZ/IDZ=0.24~1.2kΩ。
1.9 (1)当UI=10V时,若UO=UZ=6V,则稳压管的电流为4mA,小于其最小稳定电流,所以稳压管未击穿。故
当UI=15V时,由于上述同样的原因,UO=5V。
当UI=35V时,UO=UZ=5V。
(2)29mA>IZM=25mA,稳压管将因功耗过大而损坏。
1.10 (1)S闭合。
(2)
1.11 波形如图所示。
1.12 60℃时ICBO≈32μA。
1.13 选用β=100、ICBO=10μA的管子,其温度稳定性好。
1.14
1.15 晶体管三个极分别为上、中、下管脚,答案如表
管号
T1
T2
T3
T4
T5
T6
上
e
c
e
b
c
b
中
b
b
b
e
e
e
下
c
e
c
c
b
c
管型
PNP
NPN
NPN
PNP
PNP
NPN
材料
Si
Si
Si
Ge
Ge
Ge
1.16 当VBB=0时,T截止,uO=12V。
当VBB=1V时,T处于放大状态。因为
当VBB=3V时,T处于饱和状态。因为
1.17 取UCES=UBE,若管子饱和,则
1.18 当uI=0时,晶体管截止,稳压管击穿,uO=-UZ=-5V。
当uI=-5V时,晶体管饱和,uO=0.1V。因为
1.19(a)可能 (b)可能 (c)不能 (d)不能,T会损坏。 (e)可能
1.20 根据方程
逐点求出确定的uGS下的iD,可近似画出转移特性和输出特性。在输出特性中,将各条曲线上uGD=UGS(off)的点连接起来,便为予夹断线。
1.21
1.22 过uDS为某一确定值(如15V)作垂线,读出它与各条输出特性的交点的iD值;建立iD=f(uGS)坐标系,根据前面所得坐标值描点连线,便可得转移特性。
1.23 uI=4V时T夹断,uI=8V时T工作在恒流区,uI=12V时T工作在可变电阻区。
1.24 (a)可能 (b)不能 (c)不能 (d)可能
第2章 基本放大电路
自测题
一.在括号内用“√”和“×”表明下列说法是否正确。
1.只有电路既放大电流又放大电压,才称其有放大作用。(×)
2.可以说任何放大电路都有功率放大作用。(√)
3.放大电路中输出的电流和电压都是有源元件提供的。(×)
4.电路中各电量的交流成分是交流信号源提供的。(×)
5.放大电路必须加上合适的直流电源才能正常工作。(√)
6.由于放大的对象是变化量,所以当输入直流信号时,任何放大电路的输出都毫无变化。(×)
7.只要是共射放大电路,输出电压的底部失真都是饱和失真。(×)
二.试分析图T2.2各电路是否能放大正弦交流信号,简述理由。设图中所有电容对交流信号均可视为短路。
(a) (b) (c)
(d) (e) (f)
(g) (h) (i)
图T2.2
解:图(a)不能。VBB将输入信号短路。
图(b)可以。
图(c)不能。输入信号与基极偏置是并联关系而非串联关系。
图(d)不能。晶体管基极回路因无限流电阻而烧毁。
图(e)不能。输入信号被电容C2短路。
图(f)不能。输出始终为零。
图(g)可能。
图(h)不合理。因为G-S间电压将大于零。
图(i)不能。因为T截止。
三.在图T2.3 所示电路中,已知, 晶体管β=100,。填空:要求先填文字表达式后填得数。
(1)当时,测得,若要基极电流, 则和之和
=( )≈( 565 );而若测得,
则=( )≈( 3 )。
(2)若测得输入电压有效值时,
输出电压有效值,
则电压放大倍数( )≈( -120 )。
若负载电阻值与相等,则带上 图T2.3
负载后输出电压有效值( )=( 0.3 )V。
四、已知图T2.3 所示电路中,静态管压降并在输出端加负载电阻,其阻值为3。选择一个合适的答案填入空内。
(1)该电路的最大不失真输出电压有效值( A );
A.2V B.3V C.6V
(2)当时,若在不失真的条件下,减小Rw ,则输出电压的幅值将( C );
A.减小 B.不变 C.增大
(3)在时,将Rw 调到输出电压最大且刚好不失真,若此时增大输入电压,则输出电压波形将( B );
A.顶部失真 B.底部失真 C.为正弦波
(4)若发现电路出现饱和失真,则为消除失真,可将( B )。
A.Rw 减小 B.减小 C. 减小
五、现有直接耦合基本放大电路如下:
A.共射电路 B.共集电路 C.共基电路
D.共源电路 E.共漏电路
它们的电路分别如图2.2.1 、2.5.1(a)、2.5.4 (a)、2.6.2 和2.6. 9(a)所示;设图中,且、均相等。选择正确答案填入空内,只需填A 、B 、… …
(l)输入电阻最小的电路是( C ),最大的是( D、E );
(2)输出电阻最小的电路是( B );
(3)有电压放大作用的电路是( A、C、D );
(4)有电流放大作用的电路是( A、B、D、E );
(5)高频特性最好的电路是( C );
(6)输入电压与输出电压同相的电路是( B、C、E );反相的电路是( A、D )。
六、未画完的场效应管放大电路如图T2.6所示,试将合适的场效应管接入电路,使之能够正常放大。要求给出两种方案。
解:根据电路接法,可分别采用耗尽型N沟道和P沟道MOS管,如解图T2.6 所示。
图T2.6 解图T2.6
习题
2.1 分别改正图P2.1 所示各电路中的错误,使它们有可能放大正弦波信号。要求保留电路原来的共射接法和耦合方式。
(a) (b)
(c) (d)
图P2.1
解:(a)将-VCC改为+VCC。
(b)在+VCC与基极之间加Rb。
(c)将VBB反接,且在输入端串联一个电阻。
(d)在VBB支路加Rb,在-VCC与集电极之间加Rc。
2.2画出图P2.2所示各电路的直流通路和交流通路。设所有电容对交流信号均可视为短路。
(a) (b)
(c) (d)
图P2.2
解:将电容开路、变压器线圈短路即为直流通路,图略。
图P2.2所示各电路的交流通路如解图P2.2所示;
(a) (b)
(c) (d)
解图P2.2
2.3分别判断图P2.2(a)、 (b)所示两电路各属哪种放大电路,并写出的表达式。
解:图 (a): ,,。
,,
图(b):,,
。
,,。
2.4 电路如图P2.4 (a)所示,图(b)是晶体管的输出特性,静态时。利用图解法分别求出和时的静态工作点和最大不失真输出电压(有效值)。
(a) (b)
图P2.4
解:空载时:;
最大不失真输出电压峰值约为5.3V ,有效值约为3.75V 。
带载时:;
最大不失真输出电压峰值约为2.3V ,有效值约为1.63V 。如解图P2.4 所示。
解图P2.4 图P2.5
2.5在图P2.5所示电路中,已知晶体管的β=80, =1kΩ,,静态时,,。判断下列结论是否正确,在括号内打“√”和“×”表示。
(1) (×) (2) (×)
(3) (×) (4) (√)
(5) (×) (6) (×)
(7) (×) (8) (√)
(9) (√) (10) (×)
(11) (×) (12) (√)
2.6电路如图P2.6所示,已知晶体管β=120,UBE=0.7V,饱和管压降UCES=0.5V。在下列情况下,用直流电压表测量晶体管的集电极电位,应分别为多少?
(1)正常情况;(2)Rb1短路;(3)Rb1开路;(4)Rb2开路;(5)Rb2短路;(6)RC短路;
图P2.6 图P2.7
解:(1),,
∴。
(2) Rb1短路,,∴。
(3) Rb1开路,临界饱和基极电流,
实际基极电流。
由于,管子饱和,∴。
(4) Rb2开路,无基极电流,。
(5) Rb2短路,发射结将烧毁,可能为。
(6) RC短路, 。
2.7电路如图P2.7所示,晶体管的β=80 ,。分别计算和时的Q点、、和。
解:在空载和带负载情况下,电路的静态电流、均相等,它们分别为:
空载时,静态管压降、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻分别为:
;
;
时,静态管压降、电压放大倍数分别为:
。
2.8若将图P2.7 所示电路中的NPN管换成PNP管,其它参数不变,则为使电路正常放大电源应作如何变化? Q点、、和变化吗?如变化,则如何变化?若输出电压波形底部失真,则说明电路产生了什么失真,如何消除?
解:由正电源改为负电源;Q点、、和不会变化;输出电压波形底部失真对应输入信号正半周失真,对PNP管而言,管子进入截止区,即产生了截止失真;减小Rb。
2.9 已知图P2.9所示电路中,晶体管β=100,=1.4kΩ。
(1)现已测得静态管压降UCEQ=6V,估算Rb;
(2)若测得和的有效值分别为1mV和100mV,则负载电阻RL为多少?
解:(1),,
∴。
(2)由,
可得: 。 图P2.9
2.10在图P2.9所示电路中,设静态时,晶体管饱和管压降。试问:当负载电阻和时,电路的最大不失真输出电压各为多少伏?
解:由于,所以。
空载时,输入信号增大到一定幅值,电路首先出现饱和失真。故
时,当输入信号增大到一定幅值,电路首先出现截止失真。故
2.11 电路如图P2.11所示,晶体管β=100,=100Ω。
(1)求电路的Q点、、和;
(2)若改用β=200的晶体管,则Q点如何变化?
(3)若电容Ce开路,则将引起电路的哪些动态参数发生变化?如何变化?
解:(1)静态分析:
图P2.11
动态分析:
(2) β=200时,(不变);
(不变);(减小);
(不变)。
(3) Ce开路时,(减小);
(增大);
(不变)。
2.12 电路如图P2.12所示,晶体管的β=80,=1kΩ。
(1)求出Q点; (2)分别求出RL=∞和RL=3kΩ时电路的、和。
解:(1)求解Q 点:
(2)求解放大倍数和输入、输出电阻:
RL=∞时; 图P2.12
RL=3kΩ时;
输出电阻:
2.13 电路如图P2.13 所示,晶体管的β=60 , 。
(1)求解Q点、、和
(2)设Us = 10mV (有效值),问,
若C3开路,则,
解:(1) Q 点:
图P2.13
、和的分析:
,
, 。
(2)设Us = 10mV (有效值),则
;
若C3开路,则:
,
, 。
2.14 改正图P2.14 所示各电路中的错误,使它们有可能放大正弦波电压。要求保留电路的共漏接法。
(a) (b)
(c) (d)
图P2.14
解:(a)源极加电阻RS ; (b)漏极加电阻RD;
(c)输入端加耦合电容; (d)在Rg 支路加−VGG, +VDD 改为−VDD
改正电路如解图P2.14所示。
(a) (b)
(c) (d)
解图P2.14
2.15已知图P2.21 (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;
(2)利用等效电路法求解、和。
(a)
(b) (c)
图P2.15
解:(1)在转移特性中作直线,与转移特性的交点即为Q点;读出坐标值,得出。如解图P2.15(a)所示。
(a) (b)
解图P2.21
在输出特性中作直流负载线,与的那条输出特性曲线的交点为Q 点,。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。
; ;
2.16已知图P2.16(a)所示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。
(a) (b)
图P2.16
解:(1)求Q 点:
根据电路图可知,。
从转移特性查得,当时的漏极电流:
因此管压降 。
(2)求电压放大倍数:
∵, ∴
2.17电路如图P2.17 所示。(1)若输出电压波形底部失真,则可采取哪些措施?若输出电压波形顶部失真,则可采取哪些措施?(2)若想增大,则可采取哪些措施?
解:(1)输出电压波形底部失真,类似于NPN型三极管的饱和失真,应降低Q,故可减小R2或增大R1、RS;若输出电压波形顶部失真,则与上述相反,故可增大R2或减小R1、RS。
(2)若想增大,就要增大漏极静态电流以增大,故可增大R2或减小R1、RS。
2.18图P2.18中的哪些接法可以构成复合管?标出它们等效管的类型(如NPN 型、PNP 型、N 沟道结型… … )及管脚(b 、e 、c 、d 、g 、s ) 。
(a) (b) (c) (d)
(e) (f) (g)
图P2.18
解:(a)不能。(b)不能。
(c)构成NPN 型管,上端为集电极,中端为基极,下端为发射极。
(d)不能。(e)不能。
(f)构成PNP 型管,上端为发射极,中端为基极,下端为集电极。
(g)构成NPN型管,上端为集电极,中端为基极,下端为发射极。
第3章 多级放大电路
自测题
一、现有基本放大电路:
A.共射电路 B.共集电路 C.共基电路 D.共源电路 E.共漏电路
根据要求选择合适电路组成两级放大电路。
(1)要求输入电阻为1kΩ至2kΩ,电压放大倍数大于3000 ,第一级应采用( A ),第二级应采用( A )。
(2)要求输入电阻大于10MΩ,电压放大倍数大于300 ,第一级应采用( D ),第二级应采用( A )。
(3)要求输入电阻为100kΩ~200kΩ,电压放大倍数数值大于100 , 第一级应采用( B ),第二级应采用( A )。
(4)要求电压放大倍数的数值大于10 ,输入电阻大于10MΩ,输出电阻小于100Ω,第一级应采用( D ),第二级应采用( B )。
(5)设信号源为内阻很大的电压源,要求将输入电流转换成输出电压,且,输出电阻Ro<100 ,第一级应采用采用( C ),第二级应( B )。
二、选择合适答案填入空内。
(1)直接耦合放大电路存在零点漂移的原因是( C、D )。
A.电阻阻值有误差 B.晶体管参数的分散性
C.晶体管参数受温度影响 D.电源电压不稳
(2)集成放大电路采用直接耦合方式的原因是( C )。
A.便于设计 B.放大交流信号 C.不易制作大容量电容
(3)选用差动放大电路的原因是( A )。
A.克服温漂 B.提高输入电阻 C.稳定放大倍数
(4)差动放大电路的差模信号是两个输入端信号的( A ),共模信号是两个输入端信号的( C )。
A.差 B.和 C.平均值
(5)用恒流源取代长尾式差动放大电路中的发射极电阻,将使单端电路的( B )。
A.差模放大倍数数值增大 B.抑制共模信号能力增强 C.差模输入电阻增大
(6)互补输出级采用共集形式是为了使( C )。
A.放大倍数的数值大 B.最大不失真输出电压大 C.带负载能力强
三、电路如图T3·3所示,所有晶体管均为硅管,β均为200,,静态时。试求:
(1)静态时Tl管和T2管的发射极电流。
(2)若静态时,则应如何调节Rc2的值才能使?
若静态V,则Rc2 =?,电压放大倍数为多少?
解:(1)T3管的集电极电流
静态时Tl管和T2管的发射极电流
(2)若静态时,则应减小Rc2。
当 时, T4管的集电极电流。
Rc2的电流及其阻值分别为:
,
电压放大倍数求解过程如下:
图T3·3
习题
3.1判断图P3.1所示各两级放大电路中T1和T2管分别组成哪种基本接法的放大电路。设图中所有电容对于交流信号均可视为短路。
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
图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 设图P3.2所示各电路的静态工作点均合适,分别画出它们的交流等效电路,并写出、和的表达式。
(a) (b)
(c) (d)
图P3.2
解:(1)图示各电路的交流等效电路如解图P3.2所示。
(2)各电路的、和的表达式分别为:
(a):;
;
(b):
;
(c):
;
(d):
;
(a)
(b)
(c)
(d)
解图P3.2
3.3基本放大电路如图P3.3(a)、(b)所示,图(a)虚线框内为电路Ⅰ,图(b)虚线框内为电路Ⅱ。由电路Ⅰ、Ⅱ组成的多级放大电路如图(c)、(d)、(e)所示,它们均正常工作。试说明图(c)、(d)、(e)所示电路中
(1)哪些电路的输入电阻较大;
(2)哪些电路的输出电阻较小;
(3)哪个电路的电压放大倍数最大。
(a) (b)
(c) (d)
(e)
图P3.3
解:(1)图(d)、(e)所示电路的输入电阻比较大;
(2)图(c)、(e)所示电路的输出电阻比较小;
(3)图(e)所示电路的电压放大倍数最大。
3.4电路如图P3.l (a) (b)所示,晶体管的β均为150 , 均为,Q点合适。求解、和。
解:在图(a)所示电路中
∵;;
∴
; 。
在图(b)所示电路中
∵;
∴
;
3.5电路如图P3.l (c)、(e)所示,晶体管的β均为200 , 均为。场效应管的gm为15mS ; Q 点合适。求解、和。
解:在图(c)所示电路中
;
;;
在图(e)所示电路中
; ;
3.6图P3.6所示电路参数理想对称,晶体管的β均为100,, 。试求Rw的滑动端在中点时T1管和T2管的发射极静态电流以及动态参数Ad和Ri。
图P3.6 图P3.7
解:Rw 滑动端在中点时T1管和T2管的发射极静态电流分析如下:
∵
∴
动态参数Ad和Ri分析如下:
3.7电路如图P3.7所示,T1和T2两管的β均为140,均为4kΩ。试问:若输入直流信号,,则电路的共模输入电压差模输入电压输出动态电压
解:电路的共模输入电压、差模输入电压、差模放大倍数和动态电压 分别为:;
;
3.8 电路如图P3.8所示,Tl和T2的低频跨导gm均为10mS。试求解差模放大倍数和输入电阻。
图P3.8 图P3.9
解:差模放大倍数和输入电阻分别为:
; 。
3.9试写出图P3.9 所示电路Ad和Ri的近似表达式。设Tl和T2的电流放大系数分别为β1和β2,b-e 间动态电阻分别为和。
解:Ad和Ri的近似表达式分别为
;
3.10电路如图P3.10 所示,Tl ~T5的电流放大系数分别为β1~β5 , b-e间动态电阻分别为rbe1~rbe5,写出Au、Ri和Ro的表达式。
图P3.10 图P3.11
解:Au、Ri和Ro的表达式分析如下:
∴; ;
3.11 电路如图P3.11 所示。已知电压放大倍数为-100 ,输入电压uI为正弦波,T2和T3管的饱和压降UCES=1V 。试问:
(1)在不失真的情况下,输入电压最大有效值Uimax为多少伏?
(2)若Ui= 10mV(有效值),则Uo=?若此时R3开路,则Uo=?若R3短路,则Uo=?
解:(1)最大不失真输出电压有效值为:
故在不失真的情况下,输入电压最大有效值:
(2)Ui= 10mV ,则Uo=1V(有效值)。
若R3开路,则Tl和T3组成复合管,等效, T3可能饱和,使得(直流);若R3短路,则(直流)。
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
(b)P-DMOSFET,夹断电压(或统称为开启电压
(c)P-EMOSFET,开启电压
(d)N-DMOSFET,夹断电压(或也称为开启电压
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iD的实际方向为正,试问它们各属于哪些类型的FET?分别指出iD的实际方向是流进还是流出?
答:(a)P-JFET,的实际方向为从漏极流出。
(b)N-DMOSFET,的实际方向为从漏极流进。
(c)P-DMOSFET,的实际方向为从漏极流出。
(d)N-EMOSFET,的实际方向为从漏极流进。
4-3 已知N沟道EMOSFET的μnCox=100μA/V2,VGS(th)=0.8V,W/L=10,求下列情况下的漏极电流:
(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)当时,MOSFET处于非饱和状态
(b)当时,,MOSFET处于临界饱和
(c)当时,,MOSFET处于非饱和状态
(d)当时,,MOSFET处于饱和状态
4-4 N沟道EMOSFET的VGS(th)=1V,μnCox(W/L)=0.05mA/V2,VGS=3V。求VDS分别为1V和4V时的ID。
解:(1)当时,由于
即,N-EMOSFET工作于非饱和区
(2)当时,由于,N-EMOSFET工作于饱和区
4-5 EMOSFET的VA=50V,求EMOSFET工作在1mA和10mA时的输出电阻为多少?每种情况下,当VDS变化10%(即ΔVDS/VDS=10%)时,漏极电流变化(ΔID/ID)为多少?
解:(1)当,时
当,时
(2)当变化10%时,即
由于
(对二种情况都一样)
或者:由于
4-6 一个增强型PMOSFET的μpCox(W/L)=80μA/V2,VGS(th)=-1.5V,λ=-0.02V-1,栅极接地,源极接+5V,求下列情况下的漏极电流。
(a) VD=+4V; (b) VD=+1.5V; (c) VD=0V; (d) VD=-5V;
解:根据题意,P-EMOSFET导通
(a)当时,由于此时
P-EMOSFET处于非饱和状态
(b)当时,此时
P-EMOSFET处于临界饱和状态
(c)当时,,
即,P-EMOSFET处于饱和状态
(d)当时,,
即,P-EMOSFET处于饱和状态
4-7 已知耗尽型NMOSFET的μnCox(W/L)=2mA/V2,VGS(th)=-3V,其栅极和源极接地,求它的工作区域和漏极电流(忽略沟道长度调制效应)。
(a) VD=0.1V; (b) VD=1V; (c) VD=3V; (d) VD=5V;
解:根据题意,则,
(a)当时,<
N-DMOSFET工作于非饱和区(或三极管区)
(b)当时,<
N-DMOSFET工作于非饱和区
(c)当时,
N-DMOSFET工作于临界饱和状态,由于忽略沟道长度调制效应,则
(d)当时,>
N-DMOSFET工作于饱和区,由于忽略沟道长度调制效应,则
4-8 设计题4-8图所示电路,使漏极电流ID=1mA,VD=0V,MOSFET的VGS(th)=2V,μnCox=20μA/V2,W/L=40。
解:由于
则
又由于 >,MOSFET处于饱和工作区
且,
则
代入数据得:
得
因为<不符合题意,舍去
又 则
得
4-9 题4-9图所示电路,已知μnCox(W/L)=200μA/V2,VGS(th)=2V,VA=20V。求漏极电压。
解:已知,,
(a)由于>,MOSFET导通,假设MOSFET工作于饱和区,则
由于,说明MOSFET确实工作在饱和区,假设成立。
(b)由于,MOSFET导通,假设MOSFET工作于饱和区。则
即
由于>,说明MOSFET确实工作在饱和区,假设成立。
(c)由于,MOSFET导通。假设MOSFET工作于饱和区。则
即
由于,说明MOSFEE确实工作在饱和区,假设成立。
4-10 在题4-10图所示电路中,假设两管μn,Cox相同,VGS(th)=0.75V,ID2=1mA,若忽略沟道长度调制效应,并设T1管的沟道宽长比(W/l)是T2管的5倍。试问流过电阻R的电流IR值。
解:根据题意,T1、T2两管的、Cox相同,,忽略沟道长度调制效应,
由于工作于饱和区,设T2也工作于饱和区,则
则
4-11 在题4-11图所示电路中,已知P沟道增强型MOSFET的,VGS(th)= -1V,并忽略沟道长度调制效应。
(1)试证:对于任意RS值,场效应管都工作在饱和区。
(2)当RS为12.5kΩ时,试求电压VO值。
解:已知P-EMOSFET的
忽略沟道长度调制效应
(1)证:由于
<在任意RS值时均成立
因此,对于任意Rs值,P-EMOSFET均工作在饱和区。
(2)当时,
4-12 已知N沟道增强型MOSFET的μn=1000cm2/V·s,Cox=3×10-8F/cm2,W/L=1/1.47,|VA|=200V,VDS=10V, 工作在饱和区,试求:
(1)漏极电流IDQ分别为1mA、10mA时相应的跨导gm,输出电阻rds 。
(2)当VDS增加10%时,IDQ相应为何值。
(3)画出小信号电路模型。
解:根据题意
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