第3章场效应管及其放大电路例题解析
例3. 1试将场效应管栅极和漏极电压对电流的控制机理，与双极型晶体管基极和集电 极电压对电流的控制机理作一比较。
场效应管栅极电压是通过改变场效应管导电沟道的几何尺寸来控制电流。 漏极电压则改变
导电沟道几何尺寸和加速载流子运动。双极型三极管基极电压是通过改变发射结势垒高度来 控制电流，集电极电压（在放大区）是通过改变基区宽度，从而改变基区少子密度梯度来控制 电流。
例3.2 N沟道JFET的转移特性如图3. 1所示。试确定其饱和漏电流IDSS和夹断电压
VP。
由图3. 1可至知，此JFET的饱和漏电流IDSS~ 4mA，夹断电压 VP~ -4V。
解 3 N沟道JFET的输出特性如图3. 2所示。漏源电压的 VDS= 15V，试确定其饱 IDSS和夹断
例3.
电压 VP。并计算 VGS= -2V时的跨导gm。 和漏电流
由图3. 2可得：饱和漏电流IDSS~ 4mA，夹断电压 VP?-4V , VGS= -2V 时，用作 解 2.6 1.4 — 图法求得跨导近似 -------- 1.2 ms 为:
1 （ 2）
例3. 4在图3. 3所示的放大电路中，已知 VDD =20V , RD = 10k Q, Rs=10k Q, Ri =
200k Q, R2 = 51k Q, RG= 1M Q,并将其输出端接一负载电阻 RL= 10 kQ。所用的场效应管
9mA , VP = — 4V , gm=1 . 5 mA / V。试求：（1）静态值； 为N沟道耗尽型，其参数IDSS=O.
（2）电压放大倍数。
如图3. 4所示。其中考虑到res很大，可认为rGs开路, 解（1）画出其微变等效电路，
由电路图可知，
VG
并可列出
R2
R
1 2
R
20V 4V (200 51) 1O3
51 103
3
VGS VG RSID 4 10 10ID
3
1
在Vpw VGSW 0范围内，耗尽型场效应管的转移特性可近似用下式表示:
1 1 11
D DSS 0
“ VGS \\2
V
— p
)
联立上列两式
V
GS
4 10 ) 2 4
10ID
3
V
ID (1
GS
0.9 10
l D 0.5mA
并由此得
V
V
GS
1V
DS
V
DD
(RD RS)ID
3
3
20 (10
10) 10 0.5 10 V 1CV
(2)电压放大倍数为
AV
gmRL RL
1.5
10 10 —
7.5
10 10
式中 RD // RL
例3. 5已知图3. 5(a)所示放大电路中的结型场效应管的 > Rd,试Vp= -3V , |Dss= 3mA , rDs> 用微变等效电路法求： (1)电压放大倍数 AV1和AV2
⑵输入电阻Ri和输出电阻Ro1及Ro2。 解(1)用估算法计算Q点。
由图3. 5(a)所示电路的直流通路可列方程
V
GS
i
D S1
( RR
S2
)
[iD(0.5 0.5)]V (iD 1)V
|
i
1
VGS
V
D DSS
P
11mA
联立求解得
V
V
GS1
1.15V 1.15mA
7.85V
iD
GS2
舍去
2
故 Vps VpD ip (Rd Rs1 Rs2)[20 1.15 (12 0.5
0.5)]V 5.05V
所以 lDQ=iD= 1. 15mA ,
(2)作微变等效电路如图 VGS
I1
i D DSS V?
(h)
dip
故 gm dV
GS
和 AV2。 (3)求 AVI ,
由微变等效电路得: Vol g mVgs Rd Vo2
g
VGSQ=VGSI=-1.15V , VDSQ= 5. O5V
3. 5(b)所示，图中gm由下式求出：
d
4料
s
9*
21
DSS d
VGS VP
3 V
1.23mS
Vp
mgs s1
VR
Vi
V
gs mgss1
gVR
3
场效应管及其放大电路例题解析
