4场效应管放大电路 4.1.1试从图4.1.5b的输出特性中,作出vms=4V时的转移特性 预夹断轨迹 图4.1.5(b) 解在输出特性中作vms=4V的一条垂线,此垂线与各条输出特性曲线的交点分别为 c,将a、b、c各点所对应的i及vas值画在ip-v的直角坐标系中,得转移特性i= f(vg) 如图解4.1.1所示。 Uus=4V 0.8-0.40cs/V Urs/V 图解 4.1.2考虑P沟道FET对电源极性的要求,试画出由这种类型管子组成的共源放大电路。 解P沟道JFET与N沟道对电源极性要求相反,因此,可画出P沟道JFET共源放大电路 如图解4.1.2所示。 4.1.3一个JFET的转移特性曲线如图题4.1.3所示,试问 (1)它是N沟道还是P沟道FET (2)它的夹断电压VP和饱和漏极电流Is各是多少?
解由图题4.1.3可见,它是N沟道JFET,其Vp=-4V,Is=3mA 图解4.1.2 图题4.1.3 4.3.1图题4.3.1所示为 MOSFET的转移特性,请分别说明各属于何沟道?如是增强型 说明它的开启电压Vr=?如是耗尽型,说明它的夹断电压Vp=?(图中i的假定正向为流进 ip/mAl ip/mA 图题4.3.1 解由图题4.3.1可见图a为N沟道耗尽型 MOSFET,其Vp=-3V;图b为P沟道耗尽 型 MOSFET,其Vp=2V;图c为P沟道增强型 MOSFET,其Vr=-4V。 4.3.2试在具有四象限的直角坐标上分别画出各种类型FET(包括N沟道、P沟道MOS增 强型和耗尽型, JFET P沟道、N沟道耗尽型)的转移特性示意图,并标出各自的开启电压或夹断 电压。 解各类场效应管转移特性的示意图如图解4.3.2所示。 4.33一个 MOSFET的转移特性如图题4.3.3所示(其中漏极电流in的方向是它的实际 方向)。试问 (1)该管是耗尽型还是增强型? (2)是N沟道还是P沟道FET? (3)从这个转移特性上可求出该FET的夹断电压Vp还是开启电压V?其值等于多少?
解由图题4.3.3可见,它是P沟道增强型 MOSFET,其Vr=-4V NMOS 耗尽型 增强型 N沟道JFET PMOS P沟道JFET PMOS 增强型耗尽型 图解4.3.2 图题4.3.3 4.3,4四个FET的转移特性分别如图题4.3.4a、b、c、d所示,其中漏极电流i的方向是它 的实际方向。试问它们各是哪种类型的FET? 图题4.3.4 解由图题4.3.4可见:图a为P沟道JFET;图b为N沟道耗尽型 MOSFET;图c为P沟 道耗尽型 MOSFET;图d为N沟道增强型 MOSFET。 4.4.1增强型FET能否用自偏压的方法来设置静态工作点?试说明理由。 解由于增强型MOS管在v=0时,i=0(无导电沟道),必须在|us>1V+(Vr为开 54
启电压)时才有in,因此,增强型的MOS管不能用自偏压的方法来设置静态工作点。 4.4.2已知电路形式如图4.4.1a所示,其中管子输出特性如图题4.4.2所示,电路参数为 Ra=25k,R=1.5k0,R2=5MQ,Vm=15V。试用图解法和计算法求静态工作点Q。 /Gs=0.2 V 0. 图 图题4.4.2 解(1)图解法 ①根据vs=Vm-in(R4+R)在输出特性上作负载线MN,如图解4.4.2所示。 图解4 ②作负载转移特性。 ③根据vs=-iDR作源极负载线0A,此负载线与负载转移特性曲线的交点Q即静态工 作点。在负载转移特性和输出特性上可找到静态工作点的数值为Vc≈-0.35V,lb≈ (2)计算法 由输出特性可知,Vp=-1V,ms=0.5mA。根据 R
D=0.5(1+vos)2mA 有 Imacs=-1.5 inV I L En (4.4.2-2) 解方程组(4.4.2-2)得 I≈0.22mA (0 Vmo≈Vmo-ln(Ra+R)≈9.2V 4.4.3在图题4.4.3所示FET放大电路中,已知Vm=20V -2V,管子参数Is=4mA,Vp=-4V。设C1、C2在交流 通路中可视为短路。(1)求电阻R1和静态电流I;(2)求正常放 大条件下R2可能的最大值[提示:正常放大时,工作点落在放大区 (即恒流区)];(3)设可忽略,在上述条件下计算A和R。‖ 解(1)求I和R1 IDo=Ir 4mA(1 -4 2 V R I ma-2 ka 图题4.4.3 (2)求R2m 为使Q点落在放大区,应满足 Vms≥Vs-V 即 Vso=-2V-(-4V)=2V 故有 R 2ImeK (R+R (10k+2k) 6 kQ (3)计算A和R 21 由 (当Vp≤Uos≤0时) 2×4mA 4 V 有 4 V 忽略R。的影响,可得 A 1ms×10k 1+1mS(2+6)kn