第五章 场效应管放大电路

一、填空题：

1． FET有两种主要类型即（MOSFET） 和（JFET），FET是利用（电场效应）来控制其电流大小的半导体器件。

2．在MOSFET中，从导电载流子的带电极性来看，有（N沟道）管和（P沟道）管之分；而按照导电沟道形成机理不同NMOS管和PMOS管又各有（增强）型和（耗尽）型两种。因此，MOSFET有四种：（增强型N沟道管））、（增强型P沟道管））、（耗尽型N沟道管）和（耗尽型P沟道管）。 3．结型场效应管发生预夹断后，管子将进入（恒流）区工作。 4．增强型PMOS管的开启电压（小于零）。

5．当场效应管的漏极直流电流ID从2mA变为4mA时，它的低频跨导gm将（增大）。 6． 当UGS＝0V时，能够工作在恒流区的场效应管有（结型管）、（耗尽型MOS管）。

二、判断下列说法是否正确，用“√”和“×”表示判断结果填入空内。

1．结型场效应管外加的栅-源电压应使栅-源间的耗尽层承受反向电压，才能保证栅极电流iG≈0。（ √ ） 2．若耗尽型N沟道MOS管的UGS大于零，则其输入电阻会明显变小。（ × ）

3．增强型MOSFET由于栅极与源极、漏极均无电接触，故称绝缘栅极。那么，耗尽型MOSFET的栅极将是不绝缘的。（ × ）

4．开启电压是耗尽型FET的参数，而夹断电压是增强型MOSFET的参数。（ × ）

三、绝缘栅场效应管漏源特性曲线如图题（a）~（d）所示。说明图（a）~（d）曲线对应何种类型的场效应管。根据图中曲线粗略地估计：开启电压UT、夹断电压UP和漏极电流IDSS或IDO的数值。

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解： 图(a)：增强型N沟道MOS管，UT ≈3V，IDO≈3mA； 图(b)：增强型P沟道MOS管，UT ≈-2V，IDO≈2mA； 图(c)：耗尽型型P沟道MOS管，UP ≈2V，IDSS≈2mA； 图(d)：耗尽型型N沟道MOS管，UP ≈-3V，IDSS≈3mA。 四、试写出以下FET符号所代表的管子类型。

五、已知场效应管的输出特性曲线如图所示，画出它在饱和区的转移特性曲线。

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解：在场效应管的饱和区作横坐标的垂线，读出其与各条曲线交点的纵坐标值及UGS值，建立iD＝f（uGS）坐标系，描点，连线，即可得到转移特性曲线，如解图（b）所示。

六、测得某放大电路中三个MOS管的三个电极的电位如下表所示，它们的开启电压也在表中给出。试分析各管的工作状态(截止区、饱和区、可变电阻区），并填入表内。

解：因为三只管子均有开启电压，所以它们均为增强型MOS管。根据表中所示各极电位可判断出它们各自的工作状态。 管 号 （N沟道管）T1 （P沟道管）T2 （P沟道管）T3 UGS（th）/V 4 －4 －4 US/V －5 3 6 UG/V 1 3 0 UD/V 3 10 5 工作状态 饱和区 截止区 可变电阻区 七、四个FET的转移特性分别如下图所示，其中漏极电流i D的假定正方向是它的实际方向。试问它们各是哪种类型的FET？

解： P沟道JFET N沟道耗尽型FET P沟道耗尽型FET N沟道增强型FET 八、改正下图所示各电路中的错误，使它们有可能放大正弦波电压信号。要求保留电路的共源接法。 解：对照下图电路

（a）源极加电阻Rs。

（b）漏极加电阻Rd。

（c）可能放大正弦波电压信号 。

（d）在Rg支路加－VGG，＋VDD改为－VDD。

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九、 图示曲线为结型场效应管的转移特性。试问： (1) IDSS、UP值为多大？

(2) 根据给定曲线，估算当ID=1.5mA和ID=3.9mA时，gm约为多少？ (3) 根据gm的定义：gm?

diD，计算UGS= -1V和UGS= -3V时相对应的gm值。 duGS解：

(1) IDSS=5.5mA，UP=-5V；

(2) ID=1.5mA时， gm??2.7?0.6?mA?1.05mS， ??2?4?VID=3.9mA时，gm??5.5?2.7?mA?1.4mS； ?0?2?V?uGS??1?UP???? ?2IdiD (3) 由gm???DSSduGSUP可得UGS =-1V时，gm≈1.76mS， UGS =-3V时，g m≈0.88mS。

十、已知下图(a)所示电路中场效应管的转移特性和输出特性分别如图（b）（c）所示。 （1） 利用图解法求解Q点；

（2） 利用小信号等效电路求解Au、Ri和Ro（其中gm=1mS）。

解：（1）在转移特性中作直线uGS＝－iDRS，与转移特性的交点即为Q点；读出坐标值，得出IDQ＝1mA，UGSQ＝－2V。如下面解图（b）所示。

在输出特性中作直流负载线uDS＝VDD－iD(Rd＋RS)，与UGSQ＝－2V的那条输出特性曲线的交点为Q点，UDSQ≈3V。如下面解图（c）所示。

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