第四章 场效应管基本放大电路4-1 选择填空1．场效应晶体管是用_______控制漏极电流的。

a. 栅源电流b. 栅源电压c. 漏源电流d. 漏源电压2．结型场效应管发生预夹断后，管子________。

a. 关断b. 进入恒流区c. 进入饱和区d. 可变电阻区3．场效应管的低频跨导g m 是________。

a. 常数b. 不是常数c. 栅源电压有关d. 栅源电压无关4. 场效应管靠__________导电。

a. 一种载流子b. 两种载流子c. 电子d. 空穴5. 增强型PMOS 管的开启电压__________。

a. 大于零b. 小于零c. 等于零d. 或大于零或小于零6. 增强型NMOS 管的开启电压__________。

a. 大于零b. 小于零c. 等于零d. 或大于零或小于零7. 只有__________场效应管才能采取自偏压电路。

a. 增强型b. 耗尽型c. 结型d. 增强型和耗尽型8. 分压式电路中的栅极电阻R G 一般阻值很大，目的是__________。

a. 设置合适的静态工作点b. 减小栅极电流c. 提高电路的电压放大倍数d. 提高电路的输入电阻9. 源极跟随器（共漏极放大器）的输出电阻与___________有关。

a. 管子跨导g mb. 源极电阻R Sc. 管子跨导g m 和源极电阻R S10. 某场效应管的I DSS 为6mA ，而I DQ 自漏极流出，大小为8mA ，则该管是_______。

a. P 沟道结型管b. N 沟道结型管c. 增强型PMOS 管d. 耗尽型PMOS 管e. 增强型NMOS 管f. 耗尽型NMOS 管解答：1.b2.b3.b,c4. a5.b6.a7. b,c8. d9.c 10.d4-2 已知题4-2图所示中各场效应管工作在恒流区，请将管子类型、电源V DD 的极性（+、-）、u GS 的极性（>0，≥0，<0，≤0,任意）分别填写在表格中。

DDD（a ）题4-2图DDD（b ）DDD（c ）DDD（d ）DDD（e ）DDD（f ）解：图号项目（a ）(b)(c)(d)(e)(f)沟道类型N P N N P P 增强型或耗尽型结型结型增强型耗尽型增强型耗尽型电源V D极＋－＋＋－－性U GS极性≤0≥0>0任意<0任意4-3试分析如题4-3图所示各电路能否正常放大，并说明理由。

DD（a ）（b ）DD题4-3图（c ）O--V DD （d ）+u O-（e ）DD（f ）V DDU CC解：(a)不能。

VT 是一个N 沟道JFET ，要求偏置电压U GS 满足U GS,off <U GS <0，而电路中VT 的偏置电压U GS >0，因此不能进行正常放大。

(b)能。

VT 是一个P 沟道JFET ，要求偏置电压U GS 满足0<U GS < U GS,off ，而电路中VT 的偏置电压U GS >0，只要在0<U GS < U GS,off 范围内就能进行正常放大。

（c ）能。

VT 是一个N 沟道MOSFET ，要求偏置电压U GS 满足U GS > U GS,off >0。

电路中U GS >0，如果满足U GS < U GS,off 就可以正常放大。

（d ）不能。

虽然MOSFET 的漏极D 和源极S 可以颠倒使用，但是此时衬底的接法也需要调整。

虽然电路中自给偏置电压U GS >0，也可能满足U GS > U GS,off >0。

但是D 极和衬底B 之间的PN 结正向导通，因此电路不能进行信号放大。

（e ）不能VT 是一个N 沟道增强型MOSFET ，开启电压U on >0，要求直流偏置电压U GS > U on ，电路中U GS =0，因此不能进行正常放大。

（f ）能。

VT 是一个P 沟道耗尽型MOSFET ，夹断电压U GS,off >0，放大时要求偏置电压U GS 满足U GS < U GS,off 。

电路中U GS >0，如果满足U GS < U GS,off 就可以正常放大。

4-4 电路如题4-4图所示，V DD =24 V ，所用场效应管为N 沟道耗尽型，其参数I DSS =0.9mA ，U GS,off =-4V ，跨导g m =1.5mA/V 。

电路参数R G1=200k Ω, R G2=64k Ω, R G =1M Ω, R D = R S = R L =10k Ω。

试求：1．静态工作点。

2．电压放大倍数。

3．输入电阻和输出电阻。

+u o-题4-4图解：1．静态工作点的计算DD S D DD G2G1G2S G GS 108.510246420064I I R I V R R R U U U -=-⨯+=-+≈-=在U GS,off ≤U GS ≤0时，2GS 2off GS,GS DSS D )4(19.0)(1UU U I I -=-=解上面两个联立方程组，得⎪⎩⎪⎨⎧-==V62.0mA 64.0GS D U I 漏源电压为()()DS DD D D S 240.64101011.2VU V I R R =-+=-⨯+=2．电压放大倍数()()5.710//105.1//L D m io U -=⨯-=-==R R g u uA 3．输入电阻和输出电阻。

输入电阻M Ω05.164//2001000//G2G1G i =+=+=R R R r 输出电阻k Ω10//D D ds o =≈=R R r r 4-5 电路如题4-5图所示，V DD =18 V ，所用场效应管为N 沟道耗尽型，其跨导g m =2mA/V 。

电路参数R G1=2.2MΩ, R G2=51kΩ, R G =10MΩ, R S =2 kΩ, R D =33 kΩ。

试求：1．电压放大倍数。

2．若接上负载电阻R L =100 kΩ,求电压放大倍数。

3．输入电阻和输出电阻。

4．定性说明当源极电阻R S 增大时，电压放大倍数、输入电阻、输出电阻是否发生变化？如果有变化，如何变化？5. 若源极电阻的旁路电容C S 开路，接负载时的电压增益下降到原来的百分之几？DD+o-题4-5图解：1．无负载时，电压放大倍数66332D m io U -=⨯-=-==R g u uA 2．有负载时，电压放大倍数为()()50100//332//L D m io U -=⨯-=-==R R g u uA 3．输入电阻和输出电阻。

输入电阻i G G1G2//10 2.2//0.05110M Ωr R R R =+=+≈输出电阻k Ω33D o ==R r 4．N 沟道耗尽型FET 的跨导定义为DDSS off GS off GS GS offGS DSS m 2off GS GSDSS D DSGS Dm 2121i I UUU U I g UU I i u i g u 常常常常常常-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=∴⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=∂∂== ()L D m io U //R R g u uA -==当源极电阻R S 增大时，有↓↓⇒↓⇒↓⇒↑⇒U m D GS S A g I U R 所以当源极电阻R S 增大时，跨导g m 减小，电压增益因此而减小。

输入电阻和输出电阻与源极电阻R S 无关，因此其变化对输入电阻和输出电阻没有影响。

5．若源极电阻的旁路电容C S 开路，接负载R L 时的电压增益为()%20522111//UU UU S m U S m L D m i o U ='=⨯+=+=+-=='A A A A R g A R g R R g u u A 既输出增益下降到原来的20%.4-6 电路如题4-6图a 所示，MOS 管的转移特性如题4-6图b 所示。

试求：1．电路的静态工作点。

2．电压增益。

3．输入电阻和输出电阻。

u -题4-6图a V G 3V题4-6图b解：1．静态工作点的计算。

根据MOS 管的转移特性曲线，可知当U GS =3V 时，I DQ =0.5mA 。

此时MOS 管的压降为 V7105.012D DQ DD DSQ =⨯-=-=R I V U 2．电压增益的计算。

根据MOS 管的转移特性曲线，U GS,off =2V ；当U GS =4V 时，I D =1mA 。

根据2off GS GSDSS D 1⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=常UU I I 解得I DSS =1mA 。

DS DSS GSD m GSGS off GS off 210.707mS u I U I g U U U =⎛⎫-∂==-===-⎪∂⎝⎭，，，常数电压增益-7.110707.0D m i o U ≈⨯-=-==R g u uA 3．输入电阻和输出电阻的计算输入电阻∞=i r 输出电阻k Ω10D o ==R r 4-7 电路参数如题4-7图所示，场效应管的U GS,off =-1V ，I DSS =0.5mA ，r ds 为无穷大。

试求：1．静态工作点。

2．电压增益A U 。

3．输入电阻和输出电阻。

DD 题4-7图o -解：1．静态工作点计算G2GSQ DD DQ SG1G22GSQ DQ DSS GS,off 33GSQ DQ DQ 2GSQ 3DQDQ GSQ 10.047182100.412100.04720.510110.3mA 0.2VR U U I R R R U I I U U I I U I I U ⎧=-⎪+⎪⎨⎛⎫⎪=- ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎩⎧=⨯-⨯=-⨯⎪+⎪∴⎨-⎛⎫⎪=⨯- ⎪⎪-⎝⎭⎩=⎧⎪⎨=-⎪⎩ 将参数代入，得解得：2．电压增益A U 。

本题目电路中，有旁路电容C ，此时放大电路的电压增益为，Dm GSDGS m U R g u R u g A -=-=DS D m GS2GS D DSS GS off DSS GSm GS off GS off 1210.78mS u i g u U i I U I U g U U =∂=∂⎛⎫=- ⎪⎝⎭⎛⎫-∴=-===⎪⎝⎭ 常数，，，，4.233078.0D m GSDGS m U -=⨯-=-=-=∴R g u R u g A 3．输入电阻和输出电阻的计算。

()()K Ω30M Ω10K 47//M 2M 10//D o G2G1G i ==≈+=+=R r R R R r 4-8 电路如题4-8图所示。

场效应管的g m =2mS ，r ds 为无穷大，电路中各电容对交流均可视为短路，试求:1.电路的电压增益A U 。

2．输入电阻和输出电阻。

题4-8图解：1.电路的电压增益A U 。

()()7.612120//2021////U 1m L D1GS m L D GS m U -=⨯+⨯-=∴+-=+-=常常A R g R R g R u g u R R u g A m GS 2．输入电阻r i’和输出电阻r o’()()k Ω20M Ω5K 200M//51M 5//D o G2G1G i ==≈+=+=R r R R R r 4-9 电路如题4-9图所示。