LT1142去掉负载,在输出端加上测试电压源,且将输人电流信号源开路,保留信号源内阻Rs进行交流扫描分析,输出电阻的频率响应曲线如图c所示。由图看出,通带内的输出电阻约为4 kΩ。

第4章讨论的BJT是电流控制电流器件,有两种载流子参与导电,属于双极型器件;而FET是电压控制电流器件,只依靠一种载流子导电,因而属于单极型器件。虽然这两种器件的控制原理有所不同,但通过类比可发现,组成电路的形式极为相似,分析的方法仍然是图解法(亦可用公式计算)和小信号模型分析法。

在FET放大电路中,yDs的极性决定于沟道性质,N(沟道)为正,P(沟道)为负;为了建立合适的偏置电压ycs,不同类型的FET,对偏置电压的极性有不同要求:增强型MOSFET的ycs与%s同极性,耗尽型MOSFET的ycs可正、可负或为零,JFET的7Gs与yDs极性相反。

按三端有源器件三个电极的不同连接方式,两种器件(BJT,JFET、MESFET和MOSFET)可以组成六种组态。但依据输出量与输入量之间的大小与相位关系的特征,这六种组态又可归纳为三种组态,即反相电压放大器、电压跟随器和电流跟随器。这为放大电路的综合设计提供了有实用意义的思路。

由于FET具有输入阻抗高、噪声低(如JFET)等一系列优点,而BJTb高,若FET和BJT结合使用,就可大为提高和改善电子电路的某些性能指标。BiFET模拟集成电路是按这一特点发展起来的,从而扩展了FET的应用范围。

由于GaAs的电子迁移率比硅大约5~10倍,高速CaAs MESFET正被用于高频放大和高速数字逻辑电路中,其互导gm可达100 ms,甚至更高。

MOS器件主要用于制成集成电路。由于微电子工艺水平的不断提高,在大规模和超大规模模拟和数字集成电路中应用极为广泛,同时在集成运算放大器和其他模拟集成电路中也得到了迅速的发展,其中BiCMOS集成电路更具有特色,因此,MOs器件的广泛应用必须引起读者的高度重视。

金属一氧化物一半导体(MOs)场效应管,图题5.1.1所示为MOSFET的转移特性,请分别说明各属于何种沟道。如是增强型,说明它的开启电压/T=?如是耗尽型,说明它的夹断电压vp=?(图中jD的假定正向为流进漏极)

一个MOSFET的转移特性如图题5.1.2所示(其中漏极电流JD的假定正向是它的实际方向)。试问:(1)该管是耗尽型还是增强型?(2)是N沟道还是P沟道FET?

从这个转移特性上可求出该FET具有夹断电压yP还是开启电压h?其值等于多少?

已知P沟道耗尽型MOSFET的参数为KP=0.2n1人/Ⅴ2,vp=0.5V,jD=-0.5 mA(假定正向为流进漏极)。试求此时的预夹断点栅源电压抄Gs和漏源电压uDs等于多少?

设N沟道增强型MOsFET的参数为%=1Ⅴ,W=100 um,L=5 um,un=650cm2/V・s,Cox=76.7×10-9F/cm2。当ycs=2 yT,MOsFET工作在饱和区,试计算此时场效应管的工作电流FD。

MOsFET放大电路,电路如图5.2.1b所示,设Rg1=90 kΩ,Rg2=60 kΩ,Rd=30 kΩ,yDD=5v,vt=1V,Kn=0.1 mA/V2。试计算电路的栅源电压7Gs和漏源电压yDs。

电路如图题5.2.2所示, 已知rd=R2=100 kΩ, yDD=5v, Rd=7.5 kΩ, yT=-1Ⅴ,KP=0.2 mA/Ⅴ2。试计算图题5.2.2所示P沟道增强型MOSFET共源极电路的漏极电流FD和漏源电压yDs。

电路如图5.2.2所示。已知凡=10 kΩ,Rs=R=0.5 kΩ,Rgl=165 kΩ,R￡=35 kΩ,%=0.8Ⅴ,Kn=1 mA/V2,场效应管的输出电阻r“=∞(λ=0),电路静态工作点

处yGs=1.5v。试求图5.2.2所示共源极电路的小信号电压增益丸=%/%和源电压增益A"=%/ti s。(提示:先根据Kn、ycs和u求出gm,再求所)

电路如图5.2.3所示。设电流源电流r=o.5 mA、yDD=yss=5V,Rd=9 kΩ,Cs很大,对信号可视为短路。场效应管的%=0.8Ⅴ,氏1=1 mA/V2,输出电rds=∞。

试求电路的小信号电压增益u。

电路如图5.2.10a所示。设R=0.75 kΩ,Rgl=足2=240 kΩ,凡=4 kΩ。场效应管的gm=11.3 ms,r“=50 kΩ。试求源极跟随器的源电压增益a=p。vs、输入电阻Ri和输出电阻Ro。

电路如图题5.2.6所示,设场效应管的参数为gm1=0.8 ms,人1=2=0.01Ⅴ-1。

场效应管的静态工作电流JD=0.2 mA。试求该共源放大电路的电压增益。