线性第1-3章习题-南京廖华答案网

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解：本题利用FET曲线模型，熟悉各类FET饱和区外部工作条件及特点，并学习转移特性的画法。图LT3-2(a)：从VDS>0,判断为N沟道器件；从VDS与VGS极性相反，判断为JFET。对于N沟道JFET管，VGS(off)是ID=0时的VGS值，即VGS(off)=-3.5V。

图LT3-2(b)：从VDS>0，判断为N沟道器件；从VGS取值正、负、零都有，判断为耗尽型MOS管。对于NDMOS管，VGS(th)时ID=0时的VGS值，既VGS(th)=-1.5V。

图LT3-2(c)：从VDS<0，判断为P沟道器件；从VGS取值正、负、零都有，判断为耗尽型MOS管。 VGS(th)=0.75V。

由输出特性画转移特性的方法：在输出特性曲线上，做出VDS=C(常数)的一条直线，找出对应的ID

与VGS值，并将其画在转移特性的坐标系中。

图LT3-2(c)的转移特性曲线如图LT3-2(d)所示。图LT3-2(a)、(b)的转移特性曲线略。

3-14 由有源电阻构成的分压器如图LP3-14所示，设各管μCOXW/（2l）相同，VGS(th)=1V，λ=0试指出中管工作区及其VO值。

解：（a）T1为NDMOS管（VGS（th）1=-1V）。由于VGS1=0，满足VD1>VGS1-VGS（th）1，故T1工作在饱和区。

T2为DNMOS管（VGS（th）2=1V）。由于VGS2= VDS2，满足VDS2>VGS2-VGS（th）2，故T2工作在饱和区。

利用ID=

λpCOXW

2l（VGS-VGS）2及ID1=ID2，得（VGS1-VGS（th）1）2=（VGS2-VGS（th）2）2，代入已知条件

得（VDS2-1）2=1，求解得VDS2=2V，VDS2=0（舍去）。因此 VO=V-VDS2=8V

（b）T1、T2、T3均为NEMOS管。由于各管VDS=VGS，满足VDS>VGS-VGS(th)，故均工作在饱和区。由于三管特性完全相同，且ID相等，故VDS1=VDS2=VGS3=V/3=10/3 因此 VO1=VDS1=3.33V，VO2=V-VDS3=6.67V

（c）T1为NEMOS管，T2为PEMOS管（VGS（th）2=-1V）。由于两管的VDS=VGS，满足VDS>VGS-VGS（th），故两管均工作在饱和区。

利用ID=

λpCOXW

2l（VGS-VGS（th））2及ID1=ID2，得（VGS1-VGS（th）1）2=（VGS2-VGS（th）2）2，代入已知

条件及VGS1=VO、VGS2=VO-V，得（VO-1）2=（VO-V+1）2 解得 VO=5V

3-15 图LP3-15所示为分压式衰减电路，已知EMOS场效应管工作在非饱和区，若V1=200mV，μnCOXW/(2l)=0.01mA/V2，VGS（th）=1.5V，试分别求出VGS=2.5V、3V时的VO值，并进行分析。

解： ID=

λpCOXW

2l[2（VGS-VGS（th））VDS-VDS] (1)

VDS=VO=V1-VDR (2)

式（1）代入式（2）整理得20VO=4-[2（VGS-VGS（th）VO-VO2）] 当VGS=2.5V时，解得VO=183.35Mv，VO=21.82V（不合理，舍去）。当VGS=3V时，解得VO=175.25Mv，VO=22.83V（不合理，舍去）。

EMOS场效应管工作在非饱和区，VGS增加，将使沟道导通电阻减小，电流ID增大，电阻R上电压增加，从而使输出电压VO降低。

3-16 图LP3-6所示为采用非线性补偿的有源电阻器，N沟道增加型MOS管T1、T2工作在变阻区，试证明：

V1R= DD = μ nC OX W

IDQ[4(VG?VGS(th)]2l

λpCOXW

证明：ID1= [2（VGS1-VGS（th））VDS1-VDS12]

λpCOXW

ID2= [2（VGS2-VGS（th））VDS2-VDS22]

IDQ=ID1+ID2 VGS1=VDD+VG VGS2=VG

VDS1=VDS2=VDD

解联立方程，可证明R = DD = nC W 1 IDQ

μOX

[4(VG?VGS(th)]