模拟电子电路基础答案(胡飞跃)第四章答案
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简述耗尽型和增强型MOS场效应管结构的区别；对于适当的电压偏置
（VDS>0V，VGS>VT），画出P沟道增强型MOS场效应管，简要说明沟道、电流方向和产生的耗尽区，并简述工作原理。
解：耗尽型场效应管在制造过程中预先在衬底的顶部形成了一个沟道，连通了源区和漏区，也就是说，耗尽型场效应管不用外加电压产生沟道。而增强型场效应管需要外加电压VGS产生沟道。
随着VSG逐渐增大，栅极下面的衬底表面会积聚越来越多的空穴，当空穴数量达到一定时，栅极下面的衬底表面空穴浓度会超过电子浓度，从而形成了一个“新的P型区”，它连接源区和漏区。如果此时在源极和漏极之间加上一个负电压VDS，那么空穴就会沿着新的P型区定向地从源区向漏区移动，从而形成电流，把该电流称为漏极电流，记为iD。当vSG一定，而vSD持续增大时，则相应的
vDG减小，近漏极端的沟道深度进一步减小，直至vDG?Vt，沟道预夹断，进入饱
和区。电流iD不再随vSD的变化而变化，而是一个恒定值。
考虑一个N沟道MOSFET，其kn?= 50μA/V2，Vt = 1V，以及W/L = 10。求下列情况下的漏极电流：
（1）VGS = 5V且VDS = 1V； （2）VGS = 2V且VDS = ； （3）VGS = 且VDS = ； （4）VGS = VDS = 5V。
(1) 根据条件vGSVt，vDS??vGS?Vt?，该场效应管工作在变阻区。
2??W??vGS?Vt?vDS?1vDSiD?kn= ?L?2??(2) 根据条件vGSVt，vDS??vGS?Vt?，该场效应管工作在饱和区。
2?W?vGS?Vt?= iD?1kn2L(3) 根据条件vGS?Vt，该场效应管工作在截止区，iD?0
(4) 根据条件vGSVt，vDS??vGS?Vt?，该场效应管工作在饱和区
2?W?vGS?Vt?=4mA iD?1kn2L
由实验测得两种场效应管具有如图题所示的输出特性曲线，试判断它们的类型，并确定夹断电压或开启电压值。
图题
图（a）P沟道耗尽型 图 (b) P沟道增强型
一个NMOS晶体管有Vt = 1V。当VGS = 2V时，求得电阻rDS为1k。为了使rDS = 500，则VGS为多少当晶体管的W为原W的二分之一时，求其相应的电阻值。
解：由题目可知，该晶体管工作在变阻区，则有iD?kn?W?vGS?Vt?vDS
LrDS?vDS1 ?iDW??vGS?Vt?knLL当rDS?1k?时，代入上式可得kn?W?1mAV2 则rDS?1k?时，0.5k??11mA?vGS?Vt?V2??vGS?Vt??2V?vGS?3V
当晶体管的W为原W的二分之一时，当VGS = 2V时，rDS?2k? 当晶体管的W为原W的二分之一时，当VGS = 3V时，rDS?1k?
（1）画出P沟道结型场效应管的基本结构。
（2）漏极和源极之间加上适当的偏置，画出VGS = 0V时的耗尽区，并简述工作原理。 解：（1）
模拟电子电路基础答案(胡飞跃)第四章答案
