LT1142去掉負(fù)載,在輸出端加上測試電壓源,且將輸人電流信號源開路,保留信號源內(nèi)阻Rs進(jìn)行交流掃描分析,輸出電阻的頻率響應(yīng)曲線如圖c所示。由圖看出,通帶內(nèi)的輸出電阻約為4 kΩ。

第4章討論的BJT是電流控制電流器件,有兩種載流子參與導(dǎo)電,屬于雙極型器件;而FET是電壓控制電流器件,只依靠一種載流子導(dǎo)電,因而屬于單極型器件。雖然這兩種器件的控制原理有所不同,但通過類比可發(fā)現(xiàn),組成電路的形式極為相似,分析的方法仍然是圖解法(亦可用公式計(jì)算)和小信號模型分析法。

在FET放大電路中,yDs的極性決定于溝道性質(zhì),N(溝道)為正,P(溝道)為負(fù);為了建立合適的偏置電壓ycs,不同類型的FET,對偏置電壓的極性有不同要求:增強(qiáng)型MOSFET的ycs與%s同極性,耗盡型MOSFET的ycs可正、可負(fù)或?yàn)榱?JFET的7Gs與yDs極性相反。

按三端有源器件三個(gè)電極的不同連接方式,兩種器件(BJT,JFET、MESFET和MOSFET)可以組成六種組態(tài)。但依據(jù)輸出量與輸入量之間的大小與相位關(guān)系的特征,這六種組態(tài)又可歸納為三種組態(tài),即反相電壓放大器、電壓跟隨器和電流跟隨器。這為放大電路的綜合設(shè)計(jì)提供了有實(shí)用意義的思路。

由于FET具有輸入阻抗高、噪聲低(如JFET)等一系列優(yōu)點(diǎn),而BJTb高,若FET和BJT結(jié)合使用,就可大為提高和改善電子電路的某些性能指標(biāo)。BiFET模擬集成電路是按這一特點(diǎn)發(fā)展起來的,從而擴(kuò)展了FET的應(yīng)用范圍。

由于GaAs的電子遷移率比硅大約5~10倍,高速CaAs MESFET正被用于高頻放大和高速數(shù)字邏輯電路中,其互導(dǎo)gm可達(dá)100 ms,甚至更高。

MOS器件主要用于制成集成電路。由于微電子工藝水平的不斷提高,在大規(guī)模和超大規(guī)模模擬和數(shù)字集成電路中應(yīng)用極為廣泛,同時(shí)在集成運(yùn)算放大器和其他模擬集成電路中也得到了迅速的發(fā)展,其中BiCMOS集成電路更具有特色,因此,MOs器件的廣泛應(yīng)用必須引起讀者的高度重視。

金屬一氧化物一半導(dǎo)體(MOs)場效應(yīng)管,圖題5.1.1所示為MOSFET的轉(zhuǎn)移特性,請分別說明各屬于何種溝道。如是增強(qiáng)型,說明它的開啟電壓/T=?如是耗盡型,說明它的夾斷電壓vp=?(圖中jD的假定正向?yàn)榱鬟M(jìn)漏極)

一個(gè)MOSFET的轉(zhuǎn)移特性如圖題5.1.2所示(其中漏極電流JD的假定正向是它的實(shí)際方向)。試問:(1)該管是耗盡型還是增強(qiáng)型?(2)是N溝道還是P溝道FET?

從這個(gè)轉(zhuǎn)移特性上可求出該FET具有夾斷電壓yP還是開啟電壓h?其值等于多少?

已知P溝道耗盡型MOSFET的參數(shù)為KP=0.2n1人/Ⅴ2,vp=0.5V,jD=-0.5 mA(假定正向?yàn)榱鬟M(jìn)漏極)。試求此時(shí)的預(yù)夾斷點(diǎn)柵源電壓抄Gs和漏源電壓uDs等于多少?

設(shè)N溝道增強(qiáng)型MOsFET的參數(shù)為%=1Ⅴ,W=100 um,L=5 um,un=650cm2/V・s,Cox=76.7×10-9F/cm2。當(dāng)ycs=2 yT,MOsFET工作在飽和區(qū),試計(jì)算此時(shí)場效應(yīng)管的工作電流FD。

MOsFET放大電路,電路如圖5.2.1b所示,設(shè)Rg1=90 kΩ,Rg2=60 kΩ,Rd=30 kΩ,yDD=5v,vt=1V,Kn=0.1 mA/V2。試計(jì)算電路的柵源電壓7Gs和漏源電壓yDs。

電路如圖題5.2.2所示, 已知rd=R2=100 kΩ, yDD=5v, Rd=7.5 kΩ, yT=-1Ⅴ,KP=0.2 mA/Ⅴ2。試計(jì)算圖題5.2.2所示P溝道增強(qiáng)型MOSFET共源極電路的漏極電流FD和漏源電壓yDs。

電路如圖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,場效應(yīng)管的輸出電阻r“=∞(λ=0),電路靜態(tài)工作點(diǎn)

處yGs=1.5v。試求圖5.2.2所示共源極電路的小信號電壓增益丸=%/%和源電壓增益A"=%/ti s。(提示:先根據(jù)Kn、ycs和u求出gm,再求所)

電路如圖5.2.3所示。設(shè)電流源電流r=o.5 mA、yDD=yss=5V,Rd=9 kΩ,Cs很大,對信號可視為短路。場效應(yīng)管的%=0.8Ⅴ,氏1=1 mA/V2,輸出電rds=∞。

試求電路的小信號電壓增益u。

電路如圖5.2.10a所示。設(shè)R=0.75 kΩ,Rgl=足2=240 kΩ,凡=4 kΩ。場效應(yīng)管的gm=11.3 ms,r“=50 kΩ。試求源極跟隨器的源電壓增益a=p。vs、輸入電阻Ri和輸出電阻Ro。

電路如圖題5.2.6所示,設(shè)場效應(yīng)管的參數(shù)為gm1=0.8 ms,人1=2=0.01Ⅴ-1。

場效應(yīng)管的靜態(tài)工作電流JD=0.2 mA。試求該共源放大電路的電壓增益。