第三章作业参考答案

3-9 在图3-26中所示电路中，已知gm=0.69mA/V, UGS＝-2V，管子参数IDS＝4mA，UP

＝-4V。设电容在交流通路中可视为短路。 （1）求电流ID和电阻Rs。（2）画出微变等效电路，用已求得的有关数值计算Au，ri和ro（设rds的影响可以忽略不计）。（3）为显著提高｜Au｜，最简单的措施是什么？

图3-26 题3-9图

解（1）ID? IDSS(1?UGS2?2) ?4mA?(1?)2?1mA UP?4UGS??IDRS??2V 所以RS?2k?

(2)交流微变等效电路如下图所示：

Au＝

?gmUGSRD0.69?10????2.9

UGS?gmUGSRS1?0.69?2ri?Rg?1M?

ro=10 k? （3）（3）为显著提高｜Au｜，最简单的措施是在电阻RS两端并联一个电容。电路的放大

???gR???6.9 倍数为AumL3-10 场效应晶体管放大器见图3-27，其中gm=0.69mA/V, Rg1=300k?，Rg2=30k?，Rg3=10M?，Rs=Rd=10k?，VDD＝16V，设饱和电流IDSS?1mA,开启电压Uth=2V，求：

(1) 静态工作点; (2) 画出该放大电路的微变等效电路；(3) 求电压放大倍数Au，ri

和ro；(4) 定性说明当Rs增大时，Au，ri，ro是否变化，如何变化？(5) 若CS开路，Au，ri，ro是否变化，如保变化？写出变换后的表达式。

VDDRg1C1RdC2?Rg3RsCe图3-27 题3-10图

?&UiRg2&Uo??

UGS?Rg2Rg1?Rg2VDD?IDR?30?16?ID10 3302U?U?ID?IDSS(1?GS)2??1?GS?

Uth2??(2)交流微变等效电路如下图所示：

（3）Au??gmRd??0.69?10??6.9

.ri?Rg3?(Rg2//Rg1)?10000?27.27?10027.27k?

ro=10 k?

（4）Rs增大时，Au，ri，ro不会发生变化。因为在交流通路中Rs被电容CS短路。 (5)去掉电容，交流微变等效电路变为下图所示电路

Au??gmRd/(1?gmRs)

.

ri?Rg3?(Rg2//Rg1)

ro?Rd

3-10 场效应晶体管放大器见图3-27，其中gm=0.69mA/V, Rg1=300k?，Rg2=30k?，Rg3=10M?，Rs=Rd=10k?，VDD＝16V，设饱和电流IDSS?1mA,开启电压Uth=2V，求：

(1) 静态工作点; (2) 画出该放大电路的微变等效电路；(3) 求电压放大倍数Au，ri

和ro；(4) 定性说明当Rs增大时，Au，ri，ro是否变化，如何变化？(5) 若CS开路，Au，ri，ro是否变化，如保变化？写出变换后的表达式。

VDDRg1C1RdC2?Rg3RsCe图3-27 题3-10图

?&UiRg2&Uo??

UGS?Rg2Rg1?Rg2VDD?IDR?30?16?ID10 3302U?U?ID?IDSS(1?GS)2??1?GS?

Uth2??(2)交流微变等效电路如下图所示：

（3）Au??gmRd??0.69?10??6.9

.ri?Rg3?(Rg2//Rg1)?10000?27.27?10027.27k?

ro=10 k?

（4）Rs增大时，Au，ri，ro不会发生变化。因为在交流通路中Rs被电容CS短路。 (5)去掉电容，交流微变等效电路变为下图所示电路

Au??gmRd/(1?gmRs)

.

ri?Rg3?(Rg2//Rg1)

ro?Rd

4-3 放大电路见图4-37，场效应管3DO1的gm=2 mS，晶体管3DG6的??50，静态

UBE?0.7 V， 要求：(1) 计算第二级的静态工作点；(2) 写出总电压放大倍数Au 的表达

式；(3)第一级的输入电阻ri和第二级的输出电阻ro等于多少？(4) 说明第一级电路的名称，在输入级采用此电路有何好处？

?12VRC2k?+3DG6RE1RE21.5k?20k?R1C1++RG10M?RSC3C2+RL5k?ui-R210k?uo－0.5k?+CE图4-37 题4-3图

解：(1) 计算第二级的静态工作点

VB?104?0.71.65?12?4V IE??1.65mA?IC IB??0.03mA

20?10251UCE?12?(2?2)?1.65?5.4V

rbe2?300??(1??)26mV?1103.6??1.1k? IEmA(2)总电压放大倍数Au 的表达式

ri2?20//10//?1.1?51?0.5??5.33k?

Au1?gm(RS//ri2)?11?gm(RS//ri2)RC//RL2//5??50??2.7 ?rbe2??1???RE11.1?51?0.5Au2???Au?Au1?Au2??2.7(3) ri?RG?10 M?,ro?RC?2 k?

(4) 第一级为源极跟随器，具有很高的输入阻抗，减少对信号源电压的影响。

.

4-4 两级交流放大电路见图4-38，已知场效应晶体管的 gm=2 mA/V，晶体管的

??50，rbe?600? 。要求：(1) 画出放大电路的微变等效电路；(2) 计算Us?10 mV 时uo?? (3) 计算第一级的输入、输出电阻；(4) 说明前级采用场效应晶体管，后级采用射极

输出放大电路的作用。

Rd

Rs

图4-38 题4-4图

1) 放大电路的微变等效电路

ib+?ugs?Rs+RG?rbegmuGSRG2RCRB?ib?RL+?us－-?RG1?RE?uo-????

(2)ri2?47//??0.6?51??0.47//0.75????11.56k?

Au1??gm(RD//ri2)??7.54Au2??1????RE//RL??1

rbe2??1????RE//RL?ri??7.54ri?RSAus?Au1?Au2Uo?74.5 mV

(3) ri?RG?RG1//RG2?10 M?ro1?RD?5.6 k?

(4) 前级采用场效应晶体管可以提高电路的输入电阻，后级采用射极跟随器可以降低输出电阻，提高带负载能力。