3场效应管放大电路

1、当场效应管的漏极直流电流ID从2mA变为4mA时，它的低频跨导gm将 。 

A.增大 B.不变 C.减小 

答案：A

2.已知场效应管的输出特性曲线如图P1.22所示，画出它在恒流区的转移特性曲线。 

图P1.22

解：在场效应管的恒流区作横坐标的垂线〔如解图P1.22（a）所示〕，读出其与各条曲线交点的纵坐标值及UGS值，建立iD＝f（uGS）坐标系，描点，连线，即可得到转移特性曲线，如解图P1.22（b）所示。 

解图P1.22

3.结型场效应管外加的栅-源电压应使栅-源间的耗尽层承受反向电压，才能保证其RGS大的特点。（ ） 

答案：√ 

4.若耗尽型N沟道MOS管的UGS大于零，则其输入电阻会明显变小。（ ） 

答案：× 

5.电路如图1.23所示，T的输出特性如图P1.22所示，分析当uI＝4V、8V、12V三种情况下场效应管分别工作在什么区域。 

解：根据图P1.22所示T的输出特性可知，其开启电压为5V，根据图P1.23所示电路可知所以uGS＝uI。 

当uI＝4V时，uGS小于开启电压，故T截止。 

当uI＝8V时，设T工作在恒流区，根据 

输出特性可知iD≈0.6mA，管压降 

uDS≈VDD－iDRd≈10V

因此，uGD＝uGS－uDS≈－2V，小于开启电压， 

图P1.23 说明假设成立，即T工作在恒流区。 

当uI＝12V时，由于VDD ＝12V，必然使T工作在可变电阻区。 

6.UGS＝0V时，能够工作在恒流区的场效应管有 。 

A. 结型管 B. 增强型MOS管 C. 耗尽型MOS管 

答案：A 

7.电路如图P5.14所示，已知Cgs＝Cgd＝5pF，gm＝5mS，C1＝C2＝CS＝10μF。 

试求fH、fL各约为多少，并写出的表达式。 

图P5.14

解：fH、fL、的表达式分析如下：： 

图2

图1

（5）UGS＝0V时，能够工作在恒流区的场效应管有 。 

A. 结型管 B. 增强型MOS管 C. 耗尽型MOS管 

（5）A C

8.一个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IDSS各是多少？ 

解 由图题4．1．3可见，它是N沟道JFET，其VP＝–4 V，IDSS＝3 mA。 

9.一个MOSFET的转移特性如图题4．3．3所示（其中漏极电流iD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VT？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 VT＝－4 V。 

10.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vGS=0时，vD=0（无导电沟道），必须在|vGS|＞|VT| （VT为开启电压）时才有iD，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。 

11.已知电路参数如图题4．4．4所示，FET工作点上的互导gm＝1ms，设 rd>>Rd。（1）画出小信号等效电路；（2）求电压增益Av；（3）求放大电路的输人电阻Ri。 

解 （1）画小信号等效电路 

忽略rd，可画出图题4.4.4的小信号等效电路，如图解4.4.4所示。 

（2）求 Av

（3）求Ri

12.电路参数如图题4.5.1所示。设FET的参数为gm＝0.8ms，rd＝200kΩ；3AG29（T2）的β＝40，rbe＝1kΩ。试求放大电路的电压增益Av和输入电阻Ri。 

解（1）求

由于 rd＞＞Rd，故rd可忽略，图题 4.5.1的小信号等效电路如图解 4 .5.1所示。由图有 

（2）求Ri

13.电路如图题 4 .5.4所示，设FET的互导为gm，rd很大；BJT的电流放大系数为β，输人电阻力rbe。试说明T1 、T2各属什么组态，求电路的电压增益Av、输人电阻Ri；及输出电阻Ro的表达式。 

解（1）T1 、T2的组态 

T1为源极输出器，T2为共射极电路。 

（2）求Av

1.求Ri和Ro 

14.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）,

【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。 

15.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

　　 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

(a)                                               (b)

【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 

17.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？ 

【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。  

18. 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)                           图(b)

【解题过程】

由场效应管的输出特性可知管子的，

由式 

及 

得 

与双极型晶体管放大电路类似，分析场效应管放大电路的静态工作点，也有两种方法，解析法和图解法 

19.有一个场效应管放大电路如图(a)所示，已知IDSS＝4mA、UGS＝－2V、UP＝UGS(off)＝－4V、VDD＝20V。试求： 

（1）静态漏极电流IDQ； 

（2）RS1和RS2最大值； 

（3） 中频电压放大倍数； 

（4） 输入电阻和输出电阻。 

图(a) 

【解题过程】 

（1）根据电路图场效应三极管的符号，是N沟道结型场效应管，采用自给偏压电路（耗尽型结型场效应 三极管）。由公式 

可以求出 

ID=1mA

（2）电路采用自偏压 

所以，解出 

RS1＝2

    RS2越大，UDS越小，大到一定程度，就不能保证工作在线性区（场效应管特性曲线相当双极型三极管的“放大区”称为饱和区，相当双极型三极管的“饱和区”称为可变电阻区）。进入饱和区的条件是漏端　　电压达到夹断电压以上，即 

（3）要求电压放大倍数，应先求跨导 

根据图（a）做出微变等效电路，如图 (b)所示。由此可求出 

图(b)

（4）求输入电阻和输出电阻 

    上式在变换过程中，使用了这一关系，略去了Ii在Rs2上的压降。 

    注：对于增强型场效应管，跨导由增强型场效应管的转移特性曲线方程式求导得到 

20.现有基本放大电路：

  A. 共射电路    B. 共集电路     C. 共基电路  

D. 共源电路    E. 共漏电路  

输入电阻为Ri，电压放大倍数的数值为||，输出电阻为Ro。根据要求选择合适电路组成两级放大电路。 

1.要求Ri为1 kΩ～3 kΩ， ||＞104，第一级应采用_________，第二级应采用_________。 

（2）要求Ri大于10 MΩ，||为500左右，第一级应采用_________，第二级应采用_________。 

（3）要求Ri约为150 kΩ，||约为100，第一级应采用_________，第二级应采用_________。 

（4）要求||约为10，Ri大于10 MΩ，Ro小于100 Ω，第一级应采用_________，第二级应采用_________。  

（5）设信号源为内阻很大的电压源，要求将输入电流转换成输出电压，且|＞1000，Ro小于100 Ω，第一级应采用_________，第二级应采用_________。  

【解题过程】 

由于Ri＝1 kΩ～3 kΩ，第一级应采用共射放大电路；由于||＞104，第二级也应采用共射放大电路。同样具有较强的电压放大能力，为什么第二级不能选用共基放大电路呢？因为共基放大电路的输入电阻很小，使第一级的电压放大倍数变得很小，甚至完全不能放大，所以若采用共基电路，则不能满足电压放大倍数的要求。  

1.由于Ri大于10MΩ，第一级应采用场效应管放大电路,若采用共漏放大电路，只第二级电路具有电压放大能力，则难于实现||为500左右，故第一级应采用共源放大电路，第二级应采用共射放大电路 

2.由于Ri约为150 kΩ，第一级应采用共集放大电路；由于||约为100，第二级应采用共射放大电路。 

3.由于Ri大于10 MΩ，第一级应采用场效应管放大电路；由于Ro小于100 Ω，第二级应采用共集放大电路；要求||约为10，第一级应采用共源放大电路，而不能采用共漏放大电路。 

4.由于信号源为内阻很大的电压源，即近似为恒流源,因此放大电路的输入电阻应尽可能小，以使信号源电流更多地流入放大电路,故第一级应采用共基放大电路。由于Ro小于100 Ω，第二级应采用共集放大电路。这样，第一级实现将输入电流转换成电压，第二级的输出电压近似等于第一级的输出电压，且具有很强的带负载能力。 

综上所述，答案为（1）A，A；（2）D，A；（3）B，A；（4）D，B；（5）C，B