模拟与数字电子电路基础作业答案.doc

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1、作业4截止日期：2015-5-13(14)要求：写出步骤，独立完成内容：第七章1,2,3,4,5,6节,第八章1,2节，第四章第5节1．电路图如下，已知，求vO（10分）参考解答：因为：v=R*i=R*K/v2；v3=K*R;v=;vO=VS-v=VS-;2．电路图如下，已知：，求vB（10分）参考解答：I=VS/(RA+RB+K/vB)=vB/RB;vB(RA+RB)=VS-K*RB;vB=(VS-K*RB)/(RA+RB)求出下面电路的Thevenin等效电路，注意电路中包含一个dependent电压源，参数α的单位

2、是欧姆。（15分）提示：计算Rth时，dependentsource不能设为0，参考课本例3.23。参考解答：先求UTH:用节点法：I0=i+iF,U2-α*i=i*R1;U2=iF*R2;（I0-i)*R2-α*i=i*R1;i=R2*I0/(R1+R2+α);UTH=U2=iF*R2=(I0-i)*R2=R2*I0*(R1+α)/(R1+R2+α);其次求RTH：RTH=(R1+α)*R2/(R1+R2+α);1．课本第八章练习8.1。（20分）参考解答：(1)VO=VS-ID*RL=VS-0.5K(VI-VT)2*

3、RL;(2)增益=-K*RL*(VI-VT);(3)2．有一个Gate和Drain连接在一起的MOSFET，它的参数是VT和K。它的drain-to-source电压和drain电流分别用vR和iR表示（20分）a.写出该MOSFET在饱和状态下的vR和iR的关系表达式(vR≥VT)。b.建立MOSFET在operatingpoint为(vR=VR)时的smallsignal模型，并给出vr和ir的关系表达式。提示：参考课本例8.1。参考解答：a：iR=iDS=0.5*K*(vGS-VT)2=0.5*K*(vDS-vT)

4、2=0.5*K*(vR-vT)2；b:ir/vr=K*(vR-VT);vr=ir/K*(vR-VT);当vR=VR时，vr=ir/K*(VR-VT)MOSFET在operatingpoint为(vR=VR)时的smallsignal模型如下：r=1/K*(VR-VT)3．课本第七章问题7.10。（10分）参考解答：a：b：应用KVL：VS-ID*RS-VGS=0;ID=K*(VGS-VT)2/2;RS*K*(VGS-VT)2/2+VGS=VS;VGS-VT=(sprt(1+2RSK(VS+VT))-1)/RS*K;VGS

5、=(sprt(1+2RSK(VS+VT))-1)/RS*K+VT;iD=ID=K*(sprt(1+2RSK(VS+VT))-1)/RS*K)2/2;vO=VS-iD*RD=VS-RD*K*(sprt(1+2RSK(VS+VT))-1)/RS*K)2/2.1．如下图所示，一个放大器使用双电压源。这里,。MOSFET参数K=1mA/V2，VT=0.5V。（15分）a.当vIN=0V而且vOUT=0V时，RL的值是多少？b.当vIN增加时，vOUT会减小。用a题计算出的RL的值，计算出MOSFET在饱和状态时，vOUT的最小值

6、。提示：参考7.6.2的步骤，但不能直接套用7.6.2的结果。参考解答：a：vOUT=VS+-iD*RL=VS+-0.5*K*(vGS-VT)2*RL=VS+-0.5*K*(vIN-VS--VT)2*RL;0=VS+-0.5*K*(0-VS--VT)2*RL;RL=2*VS+/((VS-+VT)2*K)=2000*VS+/(VS-+0.5)2b：vOUT=VS+-0.5*K*(vIN-VS--VT)2*RL=VS+-VS+*(vIN-VS--0.5)2/(VS-+0.5)2vOUT=VS+*vIN*(VS-+0.5-vI

7、N);vGS=vIN-VS-;vDS=vOUT-VS-;因为：vGS>VT，所以：vIN>VS-+0.5;又因为：vDS>=vGS-VT，所以：vOUT>=vIN-VT;vOUT>=VS-.因此，MOSFET在饱和状态时，vOUT的最小值是：VS-