【4-1】填空： 1．场效应管从结构上分成 和 两种类型，它的导电过程仅仅取决于 载流子的流动；因而它又称做 器件。
2．场效应管属于 控制型器件，而双极型晶体管是 控制型器件。
1. 结型，绝缘栅型，多数，单极型。 2. 电压，电流。
【4-2】两个场效应管的转移特性曲线分别如图4.7.1 (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。
iD/ mA?6?5?4?20uGS /ViD/ mA6421UDS?10V?1?2??????3UDS??10V?4?4?2?1O uGS/V(a) (b)
图4.7.1 题4-2特性曲线
：
（a）P沟道增强型MOS管，开启电压UGS（th）＝－2V，IDO= -1mA 在工作点（UGS＝－5V， ID＝－2.25mA）处，
gm=
2IDOIDUGS(th)??1.5mS
（b）N沟道耗尽型MOSFET，夹断电压UGS(off)??4V，IDSS?4mA
在工作点（UGS＝－2V， ID＝1mA）处，
【4-3】已知图4.7.2(a)所示电路中场效应管的转移特性如图4.7.2(b)所示。求解电路的Q点和Au。
?VDD?15VRd10k?VTiD/ mA43Rg2uoui10M?1O246 uGS/VVGG?3V(a)
(b) 图4.7.2 题4-3电路图解：
由图4.3(b)转移特性曲线可得：UGS(th)=2V，过点(6,4)和(4,1) 代入iD?IDO(uGSUGS(th)?1)，可得IDO=1mA
2由图4.3(a)电路图可得：UGSQ=3V IDQ?IDO(uGSQUGS(th)?1)?1?(232?1)?0.25mA
2UDSQ=VDD-IDQRd=15V-0.25mA10 kΩ=12.5V
2IDO?IDQUGS(th)2?1??214?0.5mS
gm?Au=-gmRd=-0.5mS·10 kΩ=-5
【4-4】电路如图4.7.3所示，设MOS管的参数为UGS(th)=1V，IDO =500uA。电路参数为VDD=5V，－VSS=－5V，Rd=10kΩ，R=0.5kΩ，IDQ=0.5mA。若流过Rg1、Rg2的电流是IDQ的1/10，试确定Rg1和Rg2的值。
VDDRdRg1C1RSC2uoRg2C1RgRdC2VDDVTVTRLCSuousuiRg2RVSSuiRg1RS图4.7.3 题4-4电路图 图4.7.4 题4-6电路图
解： iD?IDO(uGSUGS(th)?1)，即0.5=0.5(uGS/1-1)2
2由此可得：uGS=2V
流过Rg1、Rg2的电流约为0.05mA，即有 Rg1+Rg2=10/0.05kΩ=200 kΩ uGS?uG?uS?(Rg2Rg1?Rg2?2VDD?VSS)?(IDR?VSS)
2V?Rg2200kΩ?10V?(0.5?0.5)V
于是可得：Rg2=45 kΩ，Rg1=155 kΩ
mS
【4-5】电路如图4.7.3所示，已知Rd=10kΩ，Rs=R=0.5kΩ，Rg1=165 kΩ，Rg2=35kΩ，UGS(th)=1V，IDO =1mA，电路静态工作点处UGS=1.5V。试求共源极电路的小信号电压增益Au=uo/ui和源电压增益Aus=uo/us。 解： IDQ?IDO(uGSQUGS(th)?1)?1?(21.51?1)?0.25mA
2UDSQ=VDD-(-VSS)- IDQ (Rd +R)=5V+5V-0.25mA10.5 kΩ=7.375V
2IDO?IDQUGS(th)2?1??114?1mS
gm?Au??gmUgs?RdUgs?gmUgs?R??1mS?10kΩ1?1mS?0.5kΩ??203
Ri=Rg1//Rg2=28.875 kΩ
Aus?uous?uouiRi2028.875??Au??????6.55 uiusRs?Ri328.875?0.5
gm＝?2IDSSIDUGS(off)=1
【4-6】电路如图4.7.4，场效应管的rds>>RD，要求： 1. 画出该放大电路的中频微变等效电路；
?、Ri和Ro的表达式； 2. 写出Au?、Ri和Ro是否变化，如何变化？ 3. 定性说明当Rs增大时，Au?、Ri和Ro是否变化，如何变化？写出变换后的表达式。 4. 若CS开路，Au解：
此题的场效应管是增强型的，所以要用增强型的转移特性曲线方程式
UGSQ2?1) IDQ?IDO(UGS(th) UGSQ?UG?US? UDSQVDDRG2RG1?RG2?IDQRS
?VDD?(R?SR)ID D 由以上三个式子可求出电路的静态工作点。 1. 略
2. 电压增益 Au=–gm（Rd// RL） 对转移特性曲线方程求导数，可得
2gm?IDQIDO
UGS(th) 输入电阻 Ri?RG?(RG1//RG2) 输出电阻 Ro?RD
3. Rs的增大，会使UGS有所下降，静态工作点的ID下降，gm有所减小，Au有所下降，对Ri和Ro没有什么影响。
4. Cs开路，对静态工作点没有影响，但电压增益下降。
Au??Cs开路，对Ri和Ro没有什么影响。
gmRD1?gmRS
【4-7】在图4.7.5所示电路中，已知UGS=－2V，管子参数IDSS＝－4mA，Up＝UGS(off)=－4V。设电容在交流通路中可视为短路。
1. 求电流IDQ和电阻RS。
2. 画出中频微变等效电路，用已求得的有关数值计算Au，Ri和Ro（设rDS的影响可以忽略不计）。
3. 为显著提高｜Au｜，最简单的措施是什么？
VDD?18VVDDRg1RdC210k?C1+RdC2+VTRg ?C1?Rg3RSCS??Ui?1M?Rs?Uo???Rg 2Ui??Uo?图4.7.5 题4-7电路图 图4.7.6 题4-8电路图
解：
场效应管是耗尽型，漏极电流可由下式算出
UGSQ2?22 IDQ?IDSS(1?)?4?(1?)?1mA
UGS(off)?4 RS?? gm?2IDSSUPUGSQIDQ?2k?
(1?UGSUP?)?1mS
??3.33
Au??gmRD1?gmRs1?101?1?2 Ri?RG?1M? Ro?RD?10k?
为显著提高|Au|，应在RS两端并联旁路电容。
【4-8】场效应管放大电路如图4.7.6所示，其中Rg1=300k?，Rg2=120k?，Rg3=10M?，Rs=Rd=10k?，CS的容量足够大，VDD＝16V，设FET的饱和电流IDSS?1mA，夹断电压Up=UGS(off) = －2V，求静态工作点，然后用中频微变等效电路法求电路的电压放大倍数。若CS开路再求电压放大倍数。 [解]
1. 求静态工作点
该放大电路采用耗尽型场效应三极管，分压偏置电路。由于栅极回路无静态电流，所以Rg3中无电流。所以，Rg1和Rg2分压点的电位与栅极电位相等，这种分压偏置可以提高放大电路的输入电阻。由电路得：
UGS?UG?US? UDS?VDDVDDRg2Rg1?Rg2UGSUP?IDRs
?(RS?Rd)ID
2)
ID?IDSS(1? 上述方程组代入数据得两组解：
第一组：ID=0.46mA UGS= -0.6V 第二组：ID2=0.78mA UGS= -3.8V＜Up
第二组数据不合理，故工作点为：ID=0.46mA ，UGS= -0.6V 2. 用微变等效电路求电压放大倍数
放大器的微变等效电路如图2-13（b）；
G?Rg3Rg2?&gmUgs?SrdRdD&dI?G?Rg3??D??I&d?rdRd&iU?Rg1&oU?&Ui?Rg1&gU&UgsmgsRg2SRs&Uo?&Is图2-13(b) 2-13题的中频微变等效电路 图2-13(c) 无CS的微变等效电路
Ui?UgsUo??gmUg(sR//rd
d) Au??gmRd
对转移特性曲线方程式求导数，可得 2IDSSIDQ?0.69mA/V gm??Up Au=－6.9 3. CS开路时的电压放大倍数
CS开路实际上就是电路出现电流串联负反馈，电压增益下降。如果没有学习反馈， 仍然可以用微变等效电路法求解。放大器微变等效电路如图2-13(c)。 因为rd>>Rd、Rs 故
& I&?I&?gUdsmgs&?U&?I&R Uigsss???I?R??gU?R U oddmgs 于是
&R&R&?gmU?gmUUgmRdgsdgsdo??????0.87 Au?&&&&&UiUgs?IsRsUgs?gmUgsRs1?gmRs