第四章 场效应管(FET)及基本放大电路要点

图P4-3-1

图P4-3-2

4-5 设图P4-5中JFET的IDSS的绝对值都等于4mA，且沟道部分夹断，求输出端的直流电压VO 。

（a）V0?4?10??6V（b）V0?4V（c）V0?4V（d）V0??4?10?6V

图P4-5

4-6 设图P4-6中的MOSFET的VT,VP均为1V，问它们各工作于什么区？

图P4-6

VGS?VPVDS ?VGS?VP（a）N沟道耗尽型MOSFET，VP??1V，(2V)?工作于放大区。

，且(6V) (3V)，

VGS ? VTVDS ? VGS?VT（b）N沟道增强型MOSFET，VT?1V，(2V) (1V)，且(6V) (1V)?工作于放大区。

VGS ? VT，

（c）P沟道耗尽型MOSFET，VP?1V，(2V) (1V)，?工作于截止区。

VGS ? VT（d）P沟道增强型MOSFET，VP??1V，(2V) (?1V)?工作于截止区。

4-7 JFET自给偏压放大器如图P4-7所示。设RD＝12k?，RG＝1M?，RS＝470?，电源电压VDD＝30V。FET的参数：IDSS＝3mA，VP＝－2.4V。

（1） 求静态工作点VGS、ID和VDS 。

（2） 当漏极电阻超过何值时FET会进入电阻区？

[解] （1） 列联立方程

VGS2?VGS2?)?iD?IDSS(1?i?3(1?) ① ?VP???D2.4?V??Ri?V??0.47i ② sD?GSD?GS

②代入①，并化简得

20.1151iD?2.175iD?3?0 图P4-7

2.175?2.1752?4?0.1151?3?1.5mAID???2?0.1151?17.4mA(该值使VGS?VP,?舍去) ??ID?1.5mA，VGS??0.47?1.5??0.71V，VDS?VDD?ID(RD?RS)?11.3V

（2）当VDS?VGS?VP??0.71?2.4?1.69V时，沟道预夹断。

此时，VDD?ID(R0?RS)?16.9 RD?30?1.69?RS?18.87?0.47?18.4k?1.5

?RD?18.4k?时，FET进入电阻区。

4-8 在图P4-8所示电路中，已知JFET的IDSS＝1mA，

VP＝－1V。如果要求漏极到地的静态电压VDQ＝10V，求电阻R1的阻值。

ID?VDD?VDQRD?24?10?0.2556mA

[解]

由原方律关系

ID?IDSS(1?VGS2)VP

0.25?(1?VGS)2

?VGS?0.25?1??0.5V

R??VGS0.5??2k?ID0.25 图P4-8

由VGS??IDR1，?4-9 已知FET的输出特性如图P4-9所示。（1）判断该管类型，并确定VP和IDSS的数

值（2）求VDS＝10V，ID＝2mA处的跨导gm。

图P4-9

图P4-10

[解] （1）VDs?0，?为P沟道FET

又 5V?VGS?0V，VGS与VDS反极性，故为JFET 结论：P沟道JFET，VP?5V，IDDSgm?4mA

（2）

22IDSSID?4?2?1.13|VP|5ms。

4-10 FET放大电路图P4-10所示。FET参数为：IDSS＝2mA，VP＝－4V，rds可忽略不

计。试估算静态工作点，并求AV、Ri和Ro之值。

[解]

（1）估算工作点：VGS?0， ?ID?IDSS?2mA，

VDS?VDD?IDRD?20?4?16V

（2）画出交通通路，组态为CS放大器。 图P4-10-1

? Av??gm?rds//RD//RL

??2IDSS?RD//RL|VP|

??1.43。

Ri?RG?5M?，R0?rds//RDRD?2k?。

4-11 在图P4-11所示共源放大器中，JFET的参数为：IDSS＝4.5mA，VP＝－3V，rds可

忽略不计。试求：（1）静态工作点VGS、ID和VDS；（2）中频段端电压增益AV、输入电阻Ri和输出电阻Ro。

[解] （1）

VG?R1100VDD??18?3R1?R600V

VGS2?)?iD?4.5(1?3??联立?VGS?3?2iD

2设2iD?13iD?18?0

?ID?2mA（ID?4.5mA舍去），VGS??1V VDS?VDD?ID(RD?RS)?18?2?7.6?2.8（V）

图P4-11

（上式满足VDS?VGS?VP，即放大区条件）

gm?22IDSSID?4.5?2?2|VP|3（ms）

（2）

?Av??gm?RD//RL??2?2.8??5.6 Ri?R3?R1//R2?2.083M? R0?RD?5.6k?

4-12 N沟道JFET共漏放大器如图P4-12所示，电路参数为：R1＝40k?，R2＝60k?，

R3＝2M?，R4＝20k?，负载电阻RL＝80k?，电源电压VDD＝30V，信号源内阻RS＝200k?。JFET的IDSS＝4mA，VP＝－4V，rds=40k?。试计算增量跨导gm，并求端电压增益AV 、电流增益Ai 、输入电阻Ri和输出电阻Ro 。