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场效应晶体管及其放大电路

INFO

8. 场效应晶体管及其放大电路(建议8学时)

8.1 场效应晶体管基础

​ 8.1.1 场效应晶体管的结构、工作原理及其电路符号

​ 8.1.2 场效应晶体管的电路特性(输出特性和转移特性)

​ 8.1.3 中频等效电路模型

8.2 场效应晶体管放大电路的构成及其分析

​ 8.2.1 直流偏置电路及其分析

​ 8.2.2 三种接法放大电路的分析计算

​ 8.2.3 多级放大电路的分析计算

TIP

  • 平方模型:
  • 小信号模型:
    • 小信号模型的近似前提:
  • MOSFET工作于饱和区,则:
    • 对于nmos, 最低不得低于
    • 对于pmos, 最高不得高于

习题及参考解答

知识点1:场效应管的结构与工作原理

CH08-KP1-01: 某场效应管的转移特性如下图所示,该管为 ________ 。

9-1-1

A. P沟道增强型MOS管

B. P沟道结型场效应管

C. N沟道增强型MOS管

D. N沟道耗尽型MOS管

D

CH08-KP1-02: 当场效应管的栅源电压为零时,漏源之间存在导电沟道的称为 ________ 型场效应管;漏源之间不存在导电沟道的称为 ________ 型场效应管。

耗尽 增强

CH08-KP1-03: 如下图所示场效应管的转移特性曲线,它属于 ________ 场效应管。

9-1-7

A. N沟道耗尽型

B. N沟道增强型

C. P沟道耗尽型

D. P沟道增强型

B

CH08-KP1-04: 增强型 n-MOSFET 的阈值电压 ______ 0 ,耗尽型 n-MOSFET 的阈值电压 ______ 0 。(填

CH08-KP1-05: MOSFET 发生沟道夹断时,其工作在 ________ 。

A. 饱和区

B. 线性区

C. 截止区

D. 可变电阻区

A

CH08-KP1-06: MOSFET 本质上可以看作 ________ 。

A. 电压控制电流源

B. 电流控制电压源

C. 电压控制电压源

D. 电流控制电流源

A

CH08-KP1-07: 增强型 n-MOSFET 的阈值电压 __________ 0 ,耗尽型 n-MOSFET 的 __________ 0 ,增强型 p-MOSFET 的 __________ 0 ,耗尽型 p-MOSFET 的 __________ 0 。

A. >,<,<,>

B. <,>,<,>

C. >,<,>,<

D. <,>,>,<

A

5、场效应管又称为单极型晶体管,因为 ________ 。

只有一种载流子参与导电过程

6、单极型半导体器件是 ________ 。

A. 二极管 B. 三极管 C. 场效应管 D. 稳压管

C

7、在饱和区,场效应管的漏极电流仅仅取决于 ________ (少数/多数)载流子运动产生的。

多数

知识点2:场效应管的工作特性及其等效模型

CH08-KP2-01: 电路如下图所示,N沟道增强型MOSFET的特性如下:,已知 ,请计算当 的大小。

9-1-4

时,

所以 工作在非饱和区

时,工作在饱和区

CH08-KP2-02: 一个NMOS管工作在饱和区,其漏极电压不得低于 ________ 。

A. 栅极电压

B. 源极电压

C. 栅极电压+

D. 栅极电压-

D

CH08-KP2-03: 不考虑管子的频率响应,求下列2个典型电路沿箭头方向的小信号等效电阻。

9-1-6

(a) (d)

CH08-KP2-04: 场效应管作为放大管使用时,应使其工作在其输出特性的 ________ 区 ,在该区域,场效应管的漏极电流主要取决于场效应管 ________ 之间的电压。

饱和区 栅极和源极

知识点3:MOSFET放大电路的分析计算

CH08-KP3-01: 如下图所示 MOSFET 放大电路,已知 T1 和 T2 管的参数分别为 (两管相同), (两管相同),静态偏置电流 。求该电路的输出电阻 和电压增益

9-2-1

CH08-KP3-02: 在下图所示的 NMOS 电路中,管子参数为阈值电压 ,则直流偏置电流 ________ mA。

9-3-2

0.5

CH08-KP3-03: 如下图所示电路,已知耗尽型 NMOS 管的 ,电容 近似为无穷大。求电压增益 、输入电阻 和输出电阻

9-3-9

等效电路如下:

image-20221006123157824

CH08-KP3-04: 如图所示电路,已知 MOSFET 的参数为 ,不考虑沟道调制效应,设计要求电压 为 0.7 V,则电阻 应选为 ________ 。

9-3-5

34.4 kΩ

CH08-KP3-05: 由 FET 组成的两个基本放大电路如图 (a)、(b) 所示,已知各 FET 的 ,分别求两个放大器的电压放大倍数 、输入电阻 和输出电阻

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  1. (a)

    (b)

CH08-KP3-06: 如下图所示电路,已知两个 NMOS 管的跨导均为 ,不考虑沟道长度调制效应,求该放大器的电压增益

9-3-4

CH08-KP3-07: 源极跟随器的 ________ 增益接近等于1,是采用 ________ 接法的放大器。

电压,共漏

source follower 是电压跟随,common drain

CH08-KP3-08: 下图是由一个增强型NMOS管组成的放大电路,已知 ,若要求 ,漏极上的信号峰峰值为 ,求电阻 的值,以及电阻 的取值范围。

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