《模拟电子技术基础》胡宴如 课后答案

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第1章 半导体二极管及其电路分析

`

1.1 某二极管在室温(300K)下的反向饱和电流为0.1pA,试分析二极管外加电压在0.5V~0.7V之间变化时,二极管电流的变化范围。 解:由于 iD=IS(e

uDUT

1)

由题意知IS=0.1pA,室温下UT≈26mV,故当UD=0.5V时,得

iD=0.1×10

当UD=0.7V时,得

-12

×(e

50026

1)A≈22.5μA

iD=0.1×10

12

×(e

70026

1)A≈49.3mA

因此UD在0.5~0.7V之间变化时,iD在22.5μA~49.3mA之间变化。

1.2 二极管电路如图P1.2所示,二极管的导通电压UD(on) =0.7V,试分别求出R为1kΩ、4kΩ时,电路中电流I1、I2、IO和输出电压UO。 (1)R=1kΩ 解:

假设二极管断开,可求得输出电压

'UO=

9×1

V= 4.5V 1+1

可见,电路中二极管的阳极电位高于阴极电位1.5V,所以,二极管处于导通状态,故

UO=( 3 0.7)V= 3.7V

3.7 ( 9)

I2=mA=5.3mA

1

I1=IO+I2=( 3.7+5.3)mA=1.6mA

(2)R=4kΩ

假设二极管断开,可求得输出电压

'UO=

IO=UO/RL=( 3.7/1)mA= 3.7mA

9×1

V= 1.8V 4+1

可见,电路中二极管阳极电位低于阴极电位,二极管处于截止状态,所以

1

I1=0

'

UO=UO= 1.8V

IO=UO/RL=( 1.8/1)mA= 1.8mAI2= Io=1.8mA

1.3 图P1.3所示各电路中,设二极管具有理想特性,试判断各二极管是导通还是截止,并求出AO两端电压UAO。

解:图(a)中,断开二极管V1、V2时,可得V1、V2正极电位均为10V,而V1、V2的负极电位分别为0V和-6V,因此V2的正偏电压大于V1的,V2优先导通,使UAO=-6V。这样就迫使V1反偏截止。

图(b)中,断开管V1、V2时,V1、V2负极电位均为10V,而正极电位分别为0V、-6V,因此V1、V2均反偏截止,UAO=10V

图(c)中,断开管V1、V2,则V1、V2负极电位为-10V,正极电位分别为0V、-6V,故V1优先导通,使UAO=0,迫使V2反偏截止。

图(d)中,断开管V1、V2,则V1、V2负极电位为-5V,正极电位分别为0V、+5V,设V2优先导通,则

2

UA=5V

3

×[5V ( 5V)]= 1V 3+2

这样V1的负极电位为-1V,正极电位为0V,V1也正偏导通。V1导通后使UAO=UA=0,此时V2仍正偏导通。

1.4 二极管电路如图P1.4所示,二极管导通电压UD(on)=0.7V, UI=6V试求电路中电流I1、I2、IO和输出电压UO。

解:由图可见,图中三个二极管均加正向电压而导通,所以

UO=3UD(on)=3×

0.7V=2.1V

IO=UO/RL=2.1V/1kΩ=2.1mA 故

I1=(6-2.1)V/560Ω=7mA I2= I1-IO=7mA-2.1mA=4.9mA 1.5 图P1.4所示电路中,当UI=±1V时,试分析UO的变化范围。

解:当UI在6V上有±1V的波动时,可视为与6V恒压源串接了一个变化范围为±1V的信号源,图P1.4的小信号等效电路如图解P1.5所示。图中△UI=±1V,二极管动态电阻为

rd=

UT

ID

由题1.4已求得UI=6V时,ID=4.9mA,故rd=

26mV

≈5.31Ω

4.9mA

由图解P1.5得 ΔUO=由于3rd≈15.9Ω<< RL=1kΩ,故

RL//3rd

ΔUI

R+RL//3rd

ΔUO≈

15.9

×(±1V)≈±27.6mV

560+15.9

由题1.4 已求得UO=2.1V,故当UI=6±1V时,UO的变化范围为2.1V±27.6mV。

3

设二极管具有1.6 二极管电路如图P1.6所示,理想特性, ui=5sinωt(V),试画出uo波形。 解:(a)图P1.6(a)中,在ui正半周,理想二极在ui负半周,理想二极管截止,uo=0,管导通,uo=ui; 故可对应输入波形画出uo波形如图解P1.6(a)所示。

i

通,uo=0

,在ui负半周,二极管截止,uo=ui,故得uo波形如图解P1.6(b)所示。

1.7 在图P1.7所示电路中,设ui=10sinωt(V),且二极管具有理想特性,当开关S闭合和断开时,试对应输入波形画出uo波形。

oiωt(V);S合上时,在ui正半周,二极管截止,uo= 5sinωt(V);在ui负半周,二极管导通,uo=0V。

故可画出输出电压波形如图解P1.7所示。

1.8 图P1.8所示电路中,设ui=1.5sinωt(V),二极管具有理想特性,试分别画出开关S处于A、B、C时,输出电压uo的波形。

解:当S处于A时,理想二极管V导通,uo=(3+1.5sinωt)V。

4

当S处于B时,V截止,uo=0。 当S处于C时,在ui正半周,V导通。 uo=1.5sinωt(V);在ui负半周,V截止,uo=0。故得上述3种情况下uo波形如图解P1.8所示。

1.9 图P1.9所示电路中, V1,V2为硅二极管,V3为锗二极管,试画出各电路的电压传输特性,并画出各电路在相应输入电压作用下的输出电压波形。

解:(a) 由图(a)可知,当-3V<ui<3V时,V1、V2均截止,uo= ui;当ui >3V时,V1导通,V2截止,uo=3V,当u2<-3V时,V1截止,V2导通,uo=-3V。故可画出图(a)电路的电压传输特性和uo波形分别如图解P1.9(a)所示。

uo=3V;V3导通,uo=(UI+0.2)V。(b)可知,当UI>2.8V时,V3截止,当UI<2.8V时,(b) 由图

5

故得电压传输特性和uo波形如图解P1.9因此当UI=5V时,uo=3V;当UI=0V时,uo=0.2V。(b)所示。

1.10 二极管电路及二极管伏安特性曲线如图P1.10所示,R分别2kΩ、500Ω,用图解法求ID、UD。

(1)R=2k

解:

二极管的直流负载方程为

uD=2-2×103iD

故可得直流负载线的纵、横截点分别为 、M(2V,0mA)。连接N1、MN1(0V,1mA)

可得该直流负载线,它与二极管伏安特性曲线的交点为Q1,故 ID =0.7mA,UD =0.55V (0.55V,0.7mA)

(2) R=500Ω时

,故ID=2.7mA,UD=0.7V。 同理可求得直流工作点为Q2(0.7V,2.7mA)

6

1.11 图P1.11所示电路中,设二极管导通电压UD(on) =0.7V, ui=5sinωt(mV),C对交流信号的容抗近似为零,试求二极管两端的电压uD和流过二极管的电流iD。

解:(1)求静态量UDQ、IDQ

画出图P1.11电路的直流通路如图解P1.11( a)所示,

图可知静态时二极管正偏导通,UDQ=0.7V,故

IDQ=

5

0.

7

mA=1.72mA 2.5

(2)求动态量ud、id

画出图P1.11电路的小信号等效电路如图解P1.11(b)所示。由该图得

ud=ui=5sinωt(mV) 由于rd=

26mA26

=Ω≈15.1Ω

IDQ(mA)1.72

故id=

ud5

sinωt(mA)≈0.33Sinωt(mA) =

rd15.1

(3)求总量uD、iD

UD = UDQ + ud =(0.7+0.005sinωt)V iD = i

DQ +id =(1.72+0.33sinωt)mA

1.12 图P1.12所示电路中,稳压管V1、V2的稳定电压 分别为UZ1=8.5V、UZ2=6V,试求A、

B两端的电压U

AB。

解:V2均处于稳压状态,由图P1.12可知,V1、故UAB= UZ1

-UZ2=8.5V-6V=2.5V

1.13 稳压电路如图P1.13所示,UI=10V,稳压管参数(1)稳压管的工为UZ=6V,IZ=10mA,IZM=30mA,试求:

作电流IDZ

和耗散功率;(2)限流电阻R所消耗的功率。

解: (1) 设稳压管已稳压工作,则由图P1.13可得

IDZ=IR IRL=(=0.02A=20mA

10 66

A100300

7

由于IZ< IDZ< IZM,故电路中的稳压管确实处于稳压状态,且能安全工作。 稳压管管耗为

PZ= IDZ UZ=20×6(mW)=120

mW

2UR(10 6)2

=W=0.16W=160mW (2)PR=R100

1.14 试求图P1.13所示电路安全稳压工作所充许的输入电压UI变化范围。

解:为了保证图P1.13所示电路既能稳压又能安全工作,当UI变大时,相应的IDZ应不超过IZM=30mA,UI变小时,相应的IDZ应不低于IZ =10mA,故可得

UImax 66

=30×10 3

100300 UImin 66

=10×10 3

100300

由此可求得

UImin =9V,即允许的UI变化范围为10V±1V。 1.15 稳压管稳压电路如图P1.15所示,稳压管的参数为UZ =6V,IZ =5mA,PZM=250mW,输入电压UI =20V,试分(2)当RL开路、UI增加10%时,稳压析:(1)求UO、IDZ;管是否能安全工作?(3)当UI减小10%,RL=1kΩ时,稳压管是否工作在稳压状态?

(1)设稳压管已稳压工作,则由图可得 解:

IDZ=(

由于IZ =5mA,而

20 66

mA=8mA 11

IZM=

PZM250mW==42mA UZ6V

故IZ<IDZ<IZM,稳压管能安全稳压工作,UO= UZ=6V,IDZ =8mA。

(2)当RL开路、UI=20×(1+10%)=22V时

IDZ=

22 6

mA=16mA<IZM,故稳压管仍能安全工作。 1

18 66

)mA=6mA>IZ ,故稳压管仍能工作在稳压状态。 11

(3)当RL=1kΩ, UI=20×(1-10%)=18V时

IDZ=(

1.16 图P1.16所示电路中,ui=10sinωt(V),稳压管参数为UZ1=UZ2=5V,UD(on)=0.7V

8

试画uO波形。

ωt

解:由图可知,当uI>5.7V时,V1正偏导通,V2稳压工作,uO=0.7V+5V=5.7V; V1稳压工作,V2正偏导通,uO=-5V-0.7V=-5.7V;当UI<-5.7V时,当-5.7V<uI<5.7V时,V1、V2均截止,uO=UI,故得uO

波形如图解P1.16所示。

1.17设计一稳压管稳压电路,要求输出电压为5V,负载电流允许范围为0~10mA,已知输入直流电压为9V,其变化范围不超过±10%,试画出电路,确定稳压管型号、限流电阻的阻值及功率。

解:可采用图解

P1.17所示电路 由于UO=5V,UO=Uz,故选择UZ=5V

为了能实现稳压,稳压管的稳压电流变化范围应大于IO的由于IO变化范围为0~10mA,变化范围,故要求IZM-IZ≥IOmax

查手册知稳压管2CW53的主要参数为UZ=4~5.8V,IZ=10mA,IZM=41Ma,能满足要求,故可选用UZ=5V的2CW53。

为使电路能安全地稳压工作,限流电阻R值应满足:

Rmin=Rmax=

UImax UZ9.9 5

Ω≈120Ω= 3

IZM+IOmin41×10UImin UZ8.1 5

=Ω≈155Ω 3

IZ+IOmax(10+10)×10

可选择R=130Ω,该电阻工作时的最大耗散功率为:

PRmax

(UImax UZ)2(9.9 5)2===0.185W

130R

1

2

为安全可靠起见,可选用130Ω、W的电阻。

9

第2章 半导体三极管及其电路分析

2.1 图P2.1所示电路中的三极管为硅管,试判断其工作状态。

解:(a)UBE=0.7-0V=0.7V,UBC=0.7V-3V<0,故该NPN管发射结正偏,集电结反偏,工作在放大状态。

(b)UBE=2V-3V<0,UBC=2V-5V<0,故该NPN管发射结与集电结均反偏,工作在截止状态。

(c)UBE=3V-2.3V=0.7V,UBC=3V-2.6=0.4V,故该NPN管发射结与集电结均正偏,工作在饱和状态。

(d)UBE=-2.7V-(-2V)=-0.7V,UBC=-2.7-(-5V)>0,故该PNP管发射结正偏,集电结反偏,工作在放大状态。

(e)UBE=-3.7V-(-5V)>0,UBC=-3.7V-(-3V)=-0.7V, 故该PNP管发射结反偏,集电结正偏,工作在倒置状态。

2.2 放大电路中某三极管三个管脚电位分别为3.5V、2.8V、5V,试判别此管的三个电极,并说明它是NPN管还是PNP管,是硅管还是锗管?

解:三极管工作在放大区时,UB值必介于UC和UE之间,故3.5V对应的管脚为基极,

UB=3.5V,放大电路中的发射结必定正偏导通,其压降对硅管为0.7V,对锗管则为0.2V。

由于3.5V-2.8=0.7V,故2.8V对应管脚为发射极,且由UBE=0.7V可知是NPN硅管。显然剩下UE=2.8V,

的5V所对应的管脚为集电极。

2.3 对图P2.3所示各三极管,试判别其三个电 极,并说明它是NPN管还是PNP管,估算其β值。

11

(a)因为iB<iC<iE,故①、②、③脚分别为集电极、发射极和基极。由电流流向可解:

知是NPN管:

β≈

iC1.96mA

==49 iB0.04mA

(b)①、②、③脚分别为基极、集电极和发射极。由电流流向知是PNP管

β≈

iC1mA==100 iB0.01mA

2.4 图P2.4所示电路中,三极管均为硅管,β=100,试判断各三极管的工作状态,并求各管的IB、IC、UCE。

(a)IB=

解:

6V≈0.1mA

51kΩ

设三极管工作在放大状态,则 IC=βIB=100×0.1=10mA

UCE=16V-10mA×1kΩ=6V

由于UCE=6V>UCE=0.3V,三极管处于放大状态,故假设成立。因此三极管工作在放大状态,IB=0.1mA,IC=10 mA,

12

UCE=6V。

(b)IB=

(5 0.7)V

=0.077mA

56kΩ

设三极管工作在放大状态,则得

IC=βIB=100×0.077=7.7mA

UCE=5V-7.7mA×3kΩ=5V-23.1V<0

说明假设不成立,三极管已工作在饱和区,故集电极电流为

IVCC UCES5V

C=ICS=

R=3kΩ

=1.57mA

C因此三极管的IB=0.077mA,IC=1.57mA,UCE=UCES≈0.3V

(c)发射结零偏置,故三极管截止,IB=0,IC=0,UCE=5V。

(d)用戴维南定理将电路等效为图解P2.4所示 图中 RB=20kΩ//8.2kΩ=5.8kΩ

V2

BB=

8.20+8.2

×12V=3.49V

设三极管工作于放大状态,则由图解P2.4可得

IVBB UBE(on)3.49 B=

R+(1+β)R=0.7

mA=0.026mA

BE5.8+101×1

IC=βIB=100×0.026mA=2.6mA UCE=12V-2×2.6V-1×2.6V=4.2V

由于UCE>0.3V,可见上述假设及其结论都是正确的

(e)设三极管放大工作,则由图可得

10V=[(IB+100IB)×5.1×103+IB×300×103+0.7]V

故 I10 0.7

B=

101×5.1+300

mA≈0.0114mA=11.4μA

IC=βIB=1.14mA

UCE≈[10-1.14×5.1]V=4.19V

由于UCE>0.3,故上述假设及其结论都是正确的。

2.5 图P2.5所示电路中三极管均为硅管,β很大,试求各电路IC、UCE、UO。解:(a)由图可见,发射结正偏导通,故UBE≈0.7V,可得

13

IC≈

图P2.5

6 0.7

mA ≈1.77mA 3

UO=UC=10V-1.77×5.1V=0.97V UCE=UC-UE=0.97V-(-0.7V)=1.67V (b)由图可得

UE=2V+0.7V=2.7V IC≈IE=

10 2.7

mA=1.43mA 5.1

UO=UC=(3×1.43-6)V=-1.71V UCE=UC-UE=-1.71V-2.7V=-4.41V

(c)由图可得

UE=-0.7V IC≈IE=

5 0.7

mA=1mA 4.3

UO=UC=(15-1×7.5)V=7.5V

UCE=UC-UE=7.5V-(-0.7V)=8.2V

14

(d)由图可见,V1、V2电压降之和等于UBE和RE上的压降之和,故

UE=(-10+0.7)V=-9.3V IC≈IE=

0.7

A=2.33mA 300

UO=UC=(0-2.33×3)V=-7V UCE=UC-UE=-7V-(-9.3V)=2.3V

(e)由于该电路由左右完全对称的两半边电路构成,故两半边电路中的对应电流、电压是相同的。由图可得

IC≈IE=

2mA

=1mA 2

UO=UC2=(10-4.3×1)V=5.7V UCE=UC-UE=5.7V-(-0.7V)=6.4V

2.6图P2.6(a)所示电路中,三极管的输出伏安特性曲线如图P2.6(b)所示,设UBEQ=0,当RB分别为300kΩ、150kΩ时,试用图解法求IC、UCE。

(1)在输出回路中作直流负载线 解:

令iC=0,则uCE=12V,得点M(12V,0mA);令uCE=0,则iC=12V/3kΩ=4mA,得点N(0V,4mA),连接点M、N得直流负载线,如图解

P2.6所示。

15

(2)估算IBQ,得出直流工作点 当RB=300kΩ,可得IBQ1=

VCC12V

=40μA =

RB300kΩ

当RB=150kΩ,可得IBQ2=

VCC12V

=80μA =

RB150kΩ

由图解P2.6可见,IB=IBQ1=40μA和IB=IBQ2=80μA所对应的输出特性曲线,与直流

负载线MN分别相交于Q1点和Q2点。

(3)求IC、UCE

由图解P2.6中Q1点分别向横轴和纵轴作垂线,即可得:UCEQ1=6V,ICQ1=2mA 同理,由Q2点可得UCEQ2=0.9V,ICQ2=3.7mA。 2.7图P2.7所示三极管放大电路中,电容对交流信号的容抗近似为零,us=10sinωt(mV),三极管参数为β(1)计算静=80,UBE(ON)=0.7V,rbb′=200Ω,试分析:

态工作点参数IBQ、ICQ、UCEQ;(2)画出交流通路和小信号等效电路;(3)求uBE、iB、iC、uCE。

(1)计算电路的静态工作点 解:

IBQ=

VCC UBE(on)

RB

=

12V 0.7V

=0.024mA=24μA

470kΩ

ICQ=βIBQ=80×0.024mA=1.92mA

UCEQ=VCC-ICQRC=12V-1.92mA×3.9kΩ=4.51V

(2)画出放大电路的交流通路和小信号等效电路如图解P2.7(a)、(b)所示 (3)动态分析,求交流量ube、ib、ic、uc由于IEQ≈1.92mA,故可求得

16

rbe=rbb'+(1+β)由解图P2.7(b)可得

26mV26

≈200Ω+(1+80)Ω≈1.3kΩ

IEQ(mA)1.92

ube=

RB//rbe470kΩ//1.3kΩus=×10sinωt(mV)

RB//rbe+RS470kΩ//1.3kΩ+3.3kΩ

≈2.83sinωt(mV)ib=

ube2.83sinωt

μA≈2.18sinωt(μA)=

rbe1.3

ic=βib=80×2.18sinωt(μA) ≈0.17sinωt(mA) uce=-icRc=-3.9×0.17sinωt(v) ≈-0.66sinωt(V) (4)求合成电压和电流

uBE=UBEQ+ube=(0.7+0.00283sinωt)V iB=IBQ+ib=(24+2.18sinωt) μA

iC=ICQ+ic=(1.92+0.17sinωt)mA uCE=UCEQ+uce=(4.51-0.66sinωt)V

2.8图P2.8所示三极管放大电路中,电容对交流信号的容抗近似为零,ui=10sinωt(mV),三极管参数为α=0.98,UBE(on)= -0.3V,rbb′=200Ω,

(2(1)计算静态工作点参数IBQ、ICQ、UCEQ;路和小信号等效电路;(3)求uBE、iB、iC、uCE。

解:(1)计算静态工作点 IBQ=

VCC UEBQ

RB

=

10V 0.3V

≈0.021mA=21μA

470kΩ

β=

α0.98

==49 1 α1 0.98

ICQ=βIBQ=49×0.021mA=1.03mA

UCEQ=-VCC+ICQRC=(-10+1.03×2)V=-7.94V

(2)画出放大电路的交流通路和小信号等效电路如图解P2.8(a)、(b)所示 (3)计算交流量ube、ib、ic、uce因为

17

rbe=rbb'+(1+β)

故由图解P2.8(b)可得

26mV26

=200Ω+(1+49)×Ω≈1.46kΩ

IEQ(mA)1.03

ube=ui=10sinωt(mV)

ib=

ube10sinωt

μA≈6.85sinωt(μA) =

rbe1.46

ic=βib=49×6.85sinωt(μA) ≈0.34sinωt(mA) uce=-iCRC=-2×0.34sinωt(V)= -0.68sinω

t(V)

(4)求合成电压、电流

uBE=UBEQ+ube=(-0.3+0.01sinωt)V 比较图P2.8和图解P2.8(b)中电流IB、IC的方向可得

iB=IBQ-ib=(21-6.85sinωt) μA

iC=ICQ-ic=(1.03-0.34sinωt)mA uCE=UCEQ+uce=(-7.94-0.68sinωt)V

2.9用示波器观测图P2.9(a)所示电路的uo波形。(1)若uo波形如图P2.9(b)所示,试问这是何种失真?如何调节RB的移动触点才能消除之?(2)若uo波形如图P2.9(c)所示,

则又为何种失真?如何调节RB的移动触点来消除之?(3)若uo波形如图P2.9(d)所示,

试分析失真原因,指出消除失真的措施。

18

解:图P2.9(a)所示电路为NPN管组成的共发射极放大电路,uo=uce。

(1)图P2.9(b)所示uo波形出现顶部削波失真,是由于Q点太低,NPN管工作进入截止区所引起的截止失真,如图解P2.9(a)所示,将RB触点下移可减小RB,增大ICQ,从而

消除截止失真。

(2)图P2.9(b)所示uo波形出现底部削波失真,是由于Q点太高,NPN管工作进入饱和区所引起的饱和失真,如图解P2.9(b)所示。将RB触点上移,可减小ICQ,从而消除饱

和失真。

(3)图P2.9(c)所示uo波形既有顶部削波失真,又有底部削波失真,这是由于输入信号过大,使NPN管工作进入截止区和饱和区所引起的失真,如图解P2.9(c)所示。减小输入信号,使NPN管始终工作于放大区,就可消除这种失真。

2.10图P2.10所示三极管“非门”电路中,三极管的β值最小应为多大,才能使“非门”正常工作?

解:当输入高电平时,三极管应饱和;输入低电平时,三极管应截止,这样才能使“非门”正常工作。

由图P2.10可见,uI=0V时,发射结反偏,三极管截止。当uI=5V时,三极管导通,可求得

IB=[

5 0.70.7 ( 12)

]mA

4.320

=0.365mA

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为使三极管饱和,应满足

βIB≥ICS≈

12V

=12 mA 1kΩ

故得

β≥

12

≈33 0.365

即β的最小值约为33。

2.11 场效应管的转移特性曲线如图P2.11所示,试指出各场效应管的类型并画出电路符号;对于耗尽型管求出UGS(off)、IDSS;对于增强型管求出UGS(th)。

解:(a)由于uGS可为正、负、零、故为耗尽型MOS管;由于uGS(off)=-8<0,故为N沟道耗尽型MOS管,其电路符号如图解P2.11(a)所示。由图P2.11(a)可得IDSS=4mA。

(b)由于uGS≤0,故为N沟道结型场效应管,其电路符号如图解P2.11(b)所示。由图P2.11(b)可得UGS(off)=-5V,IDSS=5mA。

(c)由于uGS可为正、负、零,且UGS(off)=2V,故为耗尽型PMOS管,电路符号如图解P2.11(c)所示。由图P2.11(c)可得UGS(off)=2V,IDSS=2mA.

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(d)由于uGS>0,故为增强型NMOS管,电路符号如图解P2.11(d)所示,由图P2.11(c)可得UGS(th)=1V。

2.12场效应管的输出特性曲线如图P2.12所示,试指出各场效应管的类型并画出电路符号;对于耗尽型管求出UGS(off)、IDSS;对于增强型管求出UGS(th)。

解:(a)由于uGS可为正、负、零,UGS(off)=-1.5V,故为耗尽型NMOS管,电路符号如图解P2.12(a)所示。由图P2.12(a)可得,uGS=0V时的漏极饱和电流值为IDSS≈0.8mA.

(b)由于uGS>0,故为增强型NMOS管,电路符号如图解P2.12(b)所示。由图P2.12(b)可得UGS(th)=2V

(c)由于uGS≤0,故为N沟道结型场效应管,电路符号如图解P2.12(c)所示。由图2.12(c)可得UGS(Off)=-4V,IDSS=4mA

(d)由于uGS<0,故为增强型PMOS管,电路符号如解图P2.12(d)所示。由图2.12(d)可得UGS(th)= -1V。

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(d)所示的场效应管输出特性,分别作出uDS=8V(或uDS=-8V)2.13试根据图P2.12(b)、时的转移特性曲线。

解:(1)在图P2.12(b)中,作垂直线uDS=8V与输出曲线族相交,如图解P2.12(a)所示。1.7mA、0.8mA和0.1mA。4V、3V和2V时,iD分别为2.8mA、由交点可知,当uGS分别为5V、由此可作出转移特性曲线,如图解P2.12(b)所示。

(2)同理,对图P2.12(d)作垂直线-uDS=8V,可得交点如图解P2.12(c)所示,可见,当uGS分别为-4V、-3V、-2V和-1V时,iD为3.5mA、2.2mA、0.9mA、0.1mA,故可作出转移特性曲线如图解P2.12(d)所示。

2.14图P2.14所示场效应管电路中,ui=50sinωt(mV),场效应管参数为IDSS=7mA,UGS(off)=-8V,(2)试分析:(1)静态工作点参数UGSQ、IDQ、UDSQ;画出交流通路和小信号等效电路;(3)求电压放大倍数Au=uo/ui。

(1)计算静态工作点:

解:

由于栅极无电流,故由图P2.14可得UGSQ=-IDQRS

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本文来源:https://www.bwwdw.com/article/1d94.html

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