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模拟电子电路基本答案解析(胡飞跃)第四章答案解析

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* *

ii?vsigvgs?vOroRDRLgmvgs解:

RiRo

由电路结构可知,该场效应管工作在饱和模式

VG=VD=2V,ID=I=500?A

gm?2ID2*500?AV??0.91mA/V,ro?A?100k? VOV2?0.9ID因RG?10M?,其上的交流电流可以忽略,则

Av?Ro?vo??gm?ro//RL???8.27 vivtitvsig?0RL?∞?ro//50k?//RG?33k?

为了计算输入电阻,先考虑输入电流(此处也可用密勒定理), ii?vo?viv?v?v?i?1?o??9.27i RGRG?vi?RGRvRi?i?G?1.08M?

ii9.274.18 对于图题4.13所示的共栅极电路,gm?2mA/V: (1)确定Av和Gv;

(2)RL变为2.2k?,计算Av和Avs,并说明RL的变化对电压增益有何影响;

(3)Rsig变为0.5k?(RL为4.7k?),计算Av和Avs,说明Rsig的变化对电压增益有何影响。

18V3.3k?5.6?FVO4.7k?Rsig1k?+5.6?FVi1.2k?VS--18V 图题4.13.

* *

解:(1)等效电路如下图所示

Av?vo?gmvgs?RD//RL???gm?RD//RL?=3.88

vi?vgs

Ri?vi?1//RS?0.35k? iigmGv?RiAv?0.353.88?1

Ri?Rsig0.35?1vo?gmvgs?RD//RL???gm?RD//RL?=1.52

vi?vgs(2) RL变为2.2k?时,Av?Avs?RiAv?0.353.88?0.39

Ri?Rsig0.35?1若RL减小,则Av和Avs均减小,反之亦然。

(3) Rsig变为0.5k?(RL为4.7k?)时,

Av?Avs?vo?gmvgs?RD//RL???gm?RD//RL??3.88 vi?vgsRiAv?0.353.88?1.6

Ri?Rsig0.35?0.5若Rsig变减小,则Av不变,Avs增加。反之亦然。

4.19 计算图题4.14所示的级联放大器的直流偏置、输入电阻、输出电阻及输出电压。如果输出端负载为10k?,计算其负载电压。已知结型场效应管IDSS?10mA,Vt??4V,输入信号电压有效值为10mV。

* *

VDD(?20V)VDD(?20V)2.4k?0.05?F0.05?F2.4k?vo0.05?Fvi3.3M?680?100?F3.3M?680?100?F

图题4.14

解:(1)两级放大器具有相同的直流偏置。VG?0,?VGS??VS??IDRS??0.68ID 考虑到放大器应用中,场效应管应工作在饱和区,则有: ?V?ID?IDSS?1?GS??ID?3.31mA或8.01mA(舍去)

Vt??2?4.4ID?10?0 代入上式可得:0.289ID2解得ID?2.8mA,VGS??0.68?2.8??1.9V, (2) gm?2ID5.6??2.6ms, VOV2.1由于第二级没有负载,则 Av2??gmRD??6.24

对于第一级放大器,2.4k?//3.3M??2.4k?,可得到相同的增益 则级联放大器的增益为Av?Av1Av2?38.4 输出电压为vo?Avvi?38.4?10?384mV

Ri?vi?RG?3.3M? iiRo?RD?2.4k?

RLvo?10384?310mV

RO?RL2.4?10负载10k?两端的输出电压为 vL?

?(W/L)= 0.8mA/V2,VA = 40V,4.20 图题4.15所示电路中的MOSFET有Vt = 1V,knRG?10M?,RS?35k?,RD?35k?。

(1)求静态工作点IDQ、VGSQ; (2)求偏置点的gm和ro值;

(3)如果节点Z接地,节点X接到内阻为500k?的信号源,节点Y接到40k?的负载电阻,求从信号源到负载的电压增益、Ri、Ro。

图题4.15

* *

(4)如果节点Y接地,求Z开路时从X到Z的电压增益。该源极跟随器的输出电阻为多少? 解:(1)该电路工作在饱和区,则有

VG?0V,VGS?VG?VS??VS?5?35ID

?W?VGS?Vt??ID?0.1mA,则VGS?VG?VS?5?35ID?1.5V ID?1kn2L2IV (2) gm?D?0.4ms,ro?A?400k?

VOVID2 (3) 为共源电路,交流小信号等效电路如下:

Ri?Ro?Av?vi?RG?10M? iivtitvsig?0RL?∞?ro//RD?32k?

vo??gm?ro//RD//RL???7.13 viGv?RiAv??100007.13??6.79

Ri?Rsig10000?500(5) 为共漏放大器,等效电路如下

vro//RSAv?o???0.93

vi1ro//RS?gmRo?ro//RS//1?2.32k?

gm

模拟电子电路基本答案解析(胡飞跃)第四章答案解析

**ii?vsigvgs?vOroRDRLgmvgs解:RiRo由电路结构可知,该场效应管工作在饱和模式VG=VD=2V,ID=I=500?Agm?2ID2*500?AV??0.91mA/V,ro?A?100k?VOV2?0.9ID因RG?10M?,其上的交流电流可以忽略,则Av?Ro?vo??
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