场效应晶体管及其放大电路例3.doc

第三章 场效应晶体管及其放大电路 ? 　　场效应管的基本概念 　　　　 例3-1　　 例3-2　　 例3-3　　 例3-4 　　场效应管放大电路分析 　　　　 例3-5　　 例3-6　　 例3-7 【例3-1】在图示电路中，已知场效应管的；问在下列三种情况，管子分别工作在那个区？　　 （1）, 　　 （2）, 　　 （3）, 【相关知识】场效应管的伏安特性。 【解题思路】根据管子工作在不同区域的特点，判断管子的工作状态。 【解题过程】(1) 因为　　 　　 　　 　　 　　 管子工作在截止区。 (2) 因为　　 　　 　　 　　 　　 　　 管子工作在放大区。　　 (3) 因为　　 　　 　　 　　 　　 　　 管子工作在可变电阻区。 【例3-2】测得某放大电路中三个MOS管的三个电极的电位及其开启电压如表1所示。试分析各管的工作状态(截止区、恒流区、可变电阻区)，并填入表内。 表1 管? 号 UGS（th）/V US/V UG/V UD/V 工作状态 T1 4 －5 1 3 ? T2 －4 3 3 10 ? T3 －4 6 0 5 ? 【相关知识】　　 场效应管的伏安特性。 【解题思路】　　 根据管子工作在不同区域的特点，判断管子的工作状态。 【解题过程】　　 因为三只管子均有开启电压，所以它们均为增强型MOS管。判断管子的工作状态　　 当，时，管子处于恒流区；　　 当，时，管子处于可变电阻区；　　 ，管子处于截止区。　　 由此可判断出它们各自的工作状态如表2所示。 表2 管? 号 UGS（th）/V US/V UG/V UD/V 工作状态 T1 4 －5 1 3 恒流区 T2 －4 3 3 10 截止区 T3 －4 6 0 5 可变电阻区 【例3-3】 两个场效应管的转移特性曲线分别如图 (a)、(b)所示，分别确定这两个场效应管的类型，并求其主要参数（开启电压或夹断电压，低频跨导）。测试时电流iD的参考方向为从漏极D到源极S。 (a)?????????????????????????????????????????????? (b) 【相关知识】　　 （1）场效应管的转移特性。　　 （2）场效应管的电参数。 【解题思路】　　 根据场效应管的转移特性确定其开启电压或夹断电压，及在某一工作点处的跨导。 【解题过程】　　 （a）图曲线所示的是P沟道增强型MOS管的转移特性曲线。其开启电压UGS（th）＝－2V，IDQ= -1mA ??????? 在工作点（UGS＝－5V， ID＝－2.25mA）处，跨导 　　（b）图曲线所示的是N沟道耗尽型MOSFET的转移特性曲线，其夹断电压， 　　在工作点（UGS＝－2V， ID＝1mA）处，跨导 【例3-4】电路如图（a）所示，管子T的输出特性曲线如图（b）所示。　　 （1）场效应管的开启电压UGS（th）和IDO各为多少？　　 （2）uI为0 V、8 V两种情况下uO分别为多少？　　 （3）uI为10 V时在可变电阻区内g ? s间等效电阻rDS为多少？ 【相关知识】　　 场效应管的主要参数，场效应管的工作状态。 【解题思路】　　 （1）从图（b）中读出场效应管的主要参数UGS（th）和IDO。　　 （2）列输出回路方程，用作图法确定uI为不同电压值时uO的值。　　 （3）求解对应uGS＝10 V的输出特性曲线的可变电阻区的等效电阻。 【解题过程】　　 （1）从图（b）可知UGS（th）＝4 V， IDO为UGS＝2 UGS（th）＝8 V时的ID，为1 mA。　　 （2）当uGS＝uI＝0 V时，管子处于夹断状态，因而iD＝0。uO＝uDS＝VDD ? iD Rd＝VDD＝15 V。 当uGS＝uI＝8 V时，从输出特性曲线可知，管子工作在恒流区时的iD＝1 mA，所以 uO＝uDS＝VDD ? iD Rd＝（15?1×12）V＝3 V 　　UGD＝UG ? UD＝（8?3）V＞UGS（th），故管子工作在可变电阻区。此时g?s间等效为一个电阻rDS，与Rd分压得到输出电压。从输出特性中，在UGS＝8V的曲线的可变电阻区内取一点，读出坐标值，如（2，0.5），可得等效电阻 　　所以输出电压 　　（3）在uGS＝10 V的曲线的可变电阻区内取一点，读出坐标值，如（3，1），可得等效电阻 　　与uGS＝8V的等效电阻相比，在可变电阻区，uGS增大，等效电阻rDS减小，体现出uGS对rDS的控制作用。 【例3-5】 电路如图(a)示。其中，，,,场效应管的输出特性如图（b） 所示。试求电路的静态工作点、和之值。 图(a)???????????????????????