6 场效应管放大电路
自我检测题
一.选择和填空
1. 共源极放大电路的vo与vi反相位,多作为 中间级 使用。 2.共漏极放大电路无电压放大作用,vo与vi 同 相位。 3.共栅极放大电路vo与vi 反 相位。
4. 在相同负载电阻情况下,场效应管放大电路的电压放大倍数比三极管放大电路 低 ,输入电阻 高 。
5. 场效应管放大电路常用的栅压偏置电路如图选择题5所示,说明下列场效应管可以采用哪些类型的偏置电路。
(1)结型场效应管可以采用图示电路中的 b、d ;
(2)增强型MOS场效应管可以采用图示中的 c、d ;
(3)耗尽型MOS场效应管可以采用图示电路中的 a、b、c、d 。 6.在共源组态和共漏组态两种放大电路中, A 的电压放大倍数出电阻比较小。 B 的输出电压与输入电压是同相的。
(A.共源组态,B.共漏组态)
VDDRdC1VTviRgvoviRgRsC2 C1VTvoCsviRg1RdVDDC2 Rg2C1VTvoviRg1RsRdVDDC2 Rg2C1VTCsvoRdVDDC2 ?Av比较大, B的输
(a )( b )( c )( d )
图选择题5
二.判断题(正确的在括号内画√,错误的画×)
1.结型场效应管通常采用两种偏置方式,即自偏压和分压式偏置电路。 ( √ ) 2. 在共源放大电路中,当负载电阻减小时,电压放大倍数绝对值下降,输出电阻也减小。 ( × )
3.MOS场效应管的栅极输入电流几乎等于零,所以MOS管组成的放大电路的输入电阻总可以视为无穷大。 ( × ) 4.场效应管的跨导随漏极静态电流增大而增大( √ ),输入电阻则随漏极静态电流增大而减小。( × ) 5.场效应管的栅极电流几乎等于零,所以场效应管放大电路的输入电阻通常很大( √),输出电阻也很大。( × )
6.共漏放大电路电压放大倍数总是小于1( √ ),所以不能实现功率放大。( × ) 7.场效应管的跨导gm=IDQ/VGSQ( × )还是gm=? ID/?VGS。( √ )
8.增强型绝缘栅场效应管可以采用自偏压电路。 ( × ) 9.耗尽型绝缘栅场效应管不能采用自偏压电路。 ( × )
习题
6.1场效应管电路和该管的漏极特性曲线如图题6.1所示。试问当VGS为3V、5V、7V时,管子分别工作在什么区(恒流区、 截止区、 可变电阻区)?ID和VDS各为多少?
+10V5Rd3k?iD432vDSvGS10246V 5V 4V 3V 68iDmAvGS????V10vDSV
图题6.1
解:作出直流负载线如图示:VDS=10-IDRd=10-3ID
当VGS=3V,工作在截止区,ID=0mA,VDS=10V 当VGS=5V,工作在恒流区,ID=1.3mA,VDS=6.1V 当VGS=7V,工作在可变电阻区,ID≈2.6mA,VDS≈2V
6.2定性判断图题6.2中哪些电路不具备正常的放大能力,说明不能放大的原因。
RdC1voviRgRsviRgRSsC2 VDDC1voviRgRsRdC2 VDDC1voRdC2 VDD( a )( b )( c )
图题6.2
解:
(a)不能放大,栅、源间缺少必要的正向静态电压
(b)能放大
(c)不能放大,VDD极性不正确
6.3放大电路和场效应管恒流区内的转移特性如图题6.3所示,场效应管的rdS可视为开路。电容的容抗对交流信号可视为短路。
(1)图解确定静态工作点IDQ、VGSQ; (2)图解确定工作点处的跨导gm; (3)求电压放大倍数Av。
+VDD(+30V)Rd8.2k?C1voCs4321RL10k?iDmA543C2 viRg1M?Rs330?210vGSV
iDmA图题6.3
解:
(1)作负载线vGS??iDRs??330iD得 IDQ?3mA,VGSQ=-1V
(2)过Q点作切线,gm?4.7/2.7?1.7mS (3)Av??gmRdRL??7.8
1RSQ3 vGSV01
6.4已知图题6.4所示放大电路的静态工作点正常,场效应管跨导gm=1mS,rds可视为无穷大,电容的容抗可忽略不计。
(1)画出微变等效电路图;
(2)计算电压放大倍数Av、输入电阻Ri、输出电阻Ro。
+VDD(+12V)Rd6.8k?C1voCsRoRL15k?C2 viRg1M?RiRs2k?
图题6.4
解:
(1)微变等效电路图如下图所示
+vi_RgvgsgmvgsRdvoRL
(2)Av??gmRd??4.7 Ri=Rg=1M? Ro=Rd=6.8k?
6.5已知图题6.5所示放大电路的静态工作点正常,场效应管跨导gm=2mS,rds可视为无穷大,电容的容抗可忽略不计。
(1)画出微变等效电路图;
(2)计算电压放大倍数Av、输入电阻Ri、输出电阻Ro。
Rg2200k?RgC110M?Rg1Rs100k?1k?RivoRL10k?Rd6.8k?+VDD(+12V)C2 viCsRo
图题6.5
解:
(1)微变等效电路图如下图所示
viRg1RgvgsRg2gmvgsRdvoRL
(2)Av??gmRdRL??8.1 Ri=Rg+ Rg1// Rg2 ?10M? Ro=Rd=6.8k?
6.6图题6.6所示电路中,场效应管的IDSS=5mA,VP=-3V,各电容都足够大,对交流信号可视为短路。
(1)求静态工作点IDQ、VDSQ; (2)画出微变等效电路图;
(3)求电压放大倍数Av、输入电阻Ri、输出电阻Ro。
+VDD(+10V)Rd10k?C1Rg1M?VGG2VRiRovoRL15k?C2 vi
图题6.6
解:
(1)VGSQ=-2V
IDQ?IDSS(1?VGSQVP)?5(1?2?2?3)mA?0.56mA2
VDSQ?VDD?IDQRd?4.4V (2)微变等效电路图如下图所示
+vi_RgvgsgmvgsRdvoRL
(3)gm?2?VPIDSSIDQ=1.1mS
Av??gmRdRL??6.67Ri=Rg=1M? Ro=Rd=10k?
6.7已知图题6.7所示放大电路的静态工作点正常,场效应管跨导gm=3mS,rds可视为无穷大,电容的容抗可忽略不计。
(1)画出微变等效电路图;
(2)计算电压放大倍数Av、输入电阻Ri、输出电阻Ro。
+VDD(+15V)Rg21M?C1C2 Rs6.2k?RoRL12k?viRg12M?Rivo图题6.7
解:
(1)微变等效电路图如下图所示
vgsviRg1Rg2
gmvgsRsvoRL
(2)Av?gmRsRL1?gmRsRL?0.92
Ri= Rg1// Rg2 ?667k? Ro=
1gm//Rs=316?