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。
图3. 1 图3. 2
漏极电压则改变
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。
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 VP。
解 由图3. 1可至知，此JFET的饱和漏电流IDSS~ 4mA，夹断电压VP~ -4V。
例3. 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 和漏电流IDSS和夹断电压 VP。并计算 VGS= -2V时的跨导gm。
解 由图3. 2可得：饱和漏电流 IDSS~ 4mA，夹断电压 VP~ -4V , VGS= -2V时，用作
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
2 6 1 4
图法求得跨导近似为： gm 二6 14 1.2ms
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 =
RL= 10 kQ。所用的场效应管
200k Q, R2 = 51k Q, RG= 1M Q,并将其输出端接一负载电阻
为N沟道耗尽型，其参数IDSS= 0. 9mA , VP = — 4V, gm=1 . 5mA/ V。试求：(1)静态值； (2)电压放大倍数。
解(1)画出其微变等效电路， 如图3. 4所示。其中考虑到res很大，可认为 is开路， 由电路图可知，
VG
R2 R1 R2
VDD
51 103 (200 51) 10
3
20V 4V
并可列出
VGS VG
RS 1 D
4 10 1031
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 D 1 DSS (1
VGS、2
)
VP
联立上列两式
V GS
4 10 10ID
3
I D
解
(1
VGS
、2 0.9 10
3
4
)
之
得
图3. 3
D 0.5mA
VGS
1V
并由此得
VDS
(RD RS)ID
20 (10 10) 103 0.5
VDD
10 3V 10
V
(2)电压放大倍数为
图3.
AV
式中
gmRL RL
1.5 RD // RL
10 10 10 10
7.5
4
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,试用微变等效电路法求： (1)电压放大倍数 AV1和A V2
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
2 2
VGS
i D I DSS 1
3 1
VGS
mA
VP= -3V , IDSS= 3mA ,「DS>
VP i D
( RS1
3
RS2)
UD(0.5 0.5)]V
VGS
(iD 1)V
联立求解得
VGS1
1
-
15V
iD 1.15mA
VGS2
7.85V 舍去
2
故 VDS VDD i°(Rd Rsi RS2)[20
1.15 (12 0.5 0.5)]V 5.05V
所以 IDQ=iD= 1. 15mA , VGSQ=VGSI=-1.15V , VDSQ= 5. 05V ⑵作微变等效电路如图 3. 5(b)所示，图中gm由下式求出：
2
I 1
i D I DSS 1
V
GS
— ~
(3)求 AV1，和 AV2。
V°2
gmVgs Rs1
2 I DSS
竺世1.23mS
3 V
3
场效应管及其放大电路例题解析
