4. التكوينات مكبر للصوت FET والانحياز

التكوينات مكبر للصوت FET والانحياز

يمكن أيضًا استخدام الطرق المستخدمة للتحيز في BJTs للتحيز في MOSFETS. يمكننا فصل الأساليب في تلك المستخدمة للمكونات المنفصلة مقابل مضخمات الدوائر المتكاملة. تستخدم تصميمات المكونات المنفصلة المكثفات الكبيرة للاقتران والتجاوز لعزل انحراف التيار المستمر لكل مرحلة من المضخمات ، تمامًا مثل مضخمات BJT للمكونات المنفصلة. مكبرات الصوت IC MOSFET بشكل عام مقترنة مباشرة لأن المكثفات الكبيرة ليست عملية. عادة ما تكون مكبرات الصوت IC MOSFET منحازة باستخدام مصادر التيار المستمر والتي تشبه تلك المستخدمة لمكبرات الصوت BJT IC.

4.1 المنفصلة مكون MOSFET التحيز

يتم إنجاز التحيز المنفصل للمكبرات MOSFET مع الدوائر الموضحة في الشكل 21. يحدد الجهد من البوابة إلى المصدر نوع الدائرة التي قد تكون مطلوبة لتكوين الترانزستور. بالنسبة لترانزستور وضع التحسين ، ستكون هناك دائمًا حاجة إلى جهد إيجابي عند البوابة. في انحياز تقسيم الجهد ، سيكون هناك R1 و R2 من أجل الحصول على الجهد الإيجابي. لاستنفاد MOSFETs أو JFETs ، R2 يمكن أن تكون محدودة أو غير محدودة ، كما هو مبين في الشكل 21 (ب).

التكوينات مكبر للصوت FET والانحياز

الشكل 21 - تكوينات انحياز مكبر الصوت

مصدر مشترك (CS)- في ac يتم تطبيق الإدخال في CGأطلقت حملة ac يؤخذ الإخراج في CDو CS متصل بـ dc مصدر الجهد أو الأرض. هذا مشابه لتكوين باعث المشترك لـ BJT.
-مصدر المقاوم (ريال) - في ac يتم تطبيق الإدخال في CGأطلقت حملة ac يؤخذ الإخراج في CD و CS تم حذفه. هذا هو مماثل لتكوين باعث المقاوم ل BJT.
-بوابة مشتركة (CG) - في ac يتم تطبيق الإدخال في CSأطلقت حملة ac يؤخذ الإخراج في CD و CG متصل بـ dc مصدر الجهد أو الأرض. في بعض الأحيان في تكوين CG ، CG تم حذف والبوابة متصلة مباشرة إلى dc امدادات التيار الكهربائي. يشبه CG التكوين الأساسي الشائع لـ BJT ، على الرغم من أنه نادراً ما يشاهد في الدوائر.
-أتباع المصدر (SF) - في ac يتم تطبيق الإدخال في CGأطلقت حملة ac يؤخذ الإخراج في CS ويكون التصريف إما متصلاً بـ dc امدادات التيار الكهربائي مباشرة أو عن طريق CD. يُطلق على هذا أحيانًا التصريف الشائع (CD) وهو مشابه لتكوين متابع باعث BJT.

دارة مكافئة للفينين

الشكل 22 - دائرة مكافئة Thevenin

تتم دراسة كل من هذه التكوينات بمزيد من التفصيل في القسم 9 ، "تحليل FET Amplifier".

نظرًا لأن التكوينات المختلفة تختلف فقط في اتصالاتها عبر المكثفات ، وتكون المكثفات عبارة عن دوائر مفتوحة dc الفولتية والتيارات ، يمكننا دراسة dc التحيز للقضية العامة. بالنسبة لتصميم مكبر الصوت ، نريد أن يعمل الترانزستور في منطقة التشغيل النشطة (التي تعرف أيضًا باسم منطقة التشبع أو وضع قرصة) ، لذلك نحن نفترض أن خاصية قرصة إيقاف تشغيل الجهاز IV. (يجب أن نتحقق دائمًا من هذا الافتراض في نهاية التصميم!)

لتبسيط تحليل التحيز ، نستخدم مصدر Thevenin لنمذجة الدائرة عند بوابة الترانزستور كما هو موضح في الشكل 22.


24

نظرًا لوجود ثلاثة متغيرات غير معروفة لتعيين التحيز (ID, VGSو VDS) ، نحن بحاجة إلى ثلاثة dc المعادلات. لأول مرة dc تتم كتابة المعادلة حول حلقة مصدر البوابة.


25

لاحظ أنه نظرًا لأن تيار البوابة هو صفر ، يوجد انخفاض للجهد الصفري RG. ثانية dc تم العثور على المعادلة من معادلة قانون كيرشوف في حلقة مصدر الصرف.


26

الثالث dc تم العثور على المعادلة الضرورية لتأسيس نقطة التحيز من المعادلة (20)  في قسم "ترانزستور تأثير مجال التقاطع (JFET)وهو ما يتكرر هنا.


27

ينطبق التقريب الأول إذا |λVDS| << 1 (وهو صحيح دائمًا تقريبًا) ويبسط حل المعادلات المزدوجة إلى حد كبير.

يمكننا وضع المعادلة ل g[المعادلة (22)]

22

في شكل مماثل من شأنه أن يثبت أنه مفيد في التصميم.


28

 

المعادلات (25) - (28) كافية لتأسيس التحيز. بالنسبة لمكبرات الصوت MOSFET المنفصلة ، لا نحتاج إلى وضع Q-point في وسط ac خط التحميل كما فعلنا في كثير من الأحيان عن التحيز BJT. وذلك لأن مكبرات الصوت FET المنفصلة تُستخدم عادةً باعتبارها المرحلة الأولى في سلسلة المضخمات للاستفادة من مقاومة الدخل العالية. عندما تستخدم كمرحلة أولى أو المضخممستويات الجهد صغيرة جدًا لدرجة أننا لا نحرك إخراج المضخم على الرحلات الكبيرة.