9. Anàlisi d'amplificador FET
ACTUAL - 9. Anàlisi de l'amplificador FET
ANTERIOR- 8. Amplificadors FET: configuracions canòniques
Anàlisi d'amplificador FET
9.1 Amplificador CS (i resistor de font)
Figura 33 - L’amplificador CS amb resistència de font
La figura 33 (a) mostra l’amplificador CS amb la resistència font. El ac el circuit equivalent es troba a la figura 33 (b). Assumim ro és gran en comparació amb, per la qual cosa es pot descuidar. Si hi ha un condensador entre la font i el sòl (és a dir, l’amplificador CS), simplement hem de configurar RS igual a zero en el següent ac equacions. Ho fem a la conclusió d'aquesta derivació.
A la part (b) de la figura 33, RG és la combinació paral·lela de R1 i R2 i VGG és la tensió equivalent de Thevenin del circuit de polarització:
(41)
Per analitzar ac circuit equivalent, escrivim una equació de KVL al voltant del circuit de la porta.
(42)
La tensió de sortida, vfora, es dóna per
El guany de tensió, Av, ara es troba.
(43)
Si la resistència de la font, RS, s’abandona per un condensador, ho deixem RS = 0 i augmenta el guany de tensió
(44)
Normalment es tracta d’un gran nombre negatiu.
La resistència d’entrada i el guany actual són donats per
(45)
9.2 L'amplificador CG
La figura 37 (a) mostra l’amplificador de porta comú d’un sol escenari i la figura 6.37 (b) mostra la seva ac equivalent. Una vegada més, hem descuidat ro sota l’assumpció que és gran en comparació amb la combinació paral·lela de RD amb Rcàrrega.
Figura 37 - amplificador CG
A la figura 37 (b) el bucle més a l'esquerra, el voltatge de la porta a la font és donat per
(46)
El corrent a través RS is
(47)
de manera que la resistència (d'entrada) vista per la font és
(48)
Això s’hauria de comparar amb l’equació (45) per l’amplificador CS. Veiem que si la resistència de la porta és alta, la resistència d’entrada de l’amplificador de font comú pot ser molt més gran que la de l’amplificador de porta comú. De fet, el nombre d’aplicacions de l’amplificador CG està limitat a causa de la baixa impedància d’entrada.
El guany de tensió es dóna per
(49)
Comparant-ho amb l’equació (44), veiem que el guany de tensió per l’amplificador CS amb una resistència no pasada al circuit font és el mateix que l’amplificador CG, excepte l’amplificador CG que no canvia la fase.
La resistència de sortida es dóna simplement per RD (introduïu un corrent de prova i mida la tensió mentre esteu configurant vin a zero).
El guany actual de l’amplificador CG és
(50)
9.3 Amplificador de CD (SF)
La figura 39 (a) mostra l’amplificador de la font de drenatge comú d’un sol escenari (SF) i la figura 39 (b) mostra la seva ac equivalent. Igual que amb cada configuració que hem analitzat, ometem la gran resistència, ro sota l’assumpte que és molt més gran que la combinació paral·lela de RS amb Rcàrrega.
Figura 39: l'amplificador de CD
La resistència d’entrada és simplement Rin = RG. Escrivint una equació de KVL al voltant del bucle gate-to-source, tenim
(51)
des del qual obtenim
(52)
La tensió de sortida és
(53)
El guany de tensió és la relació entre la sortida i la tensió d’entrada.
(54)
Tingueu en compte que aquest guany de tensió és inferior a la unitat i s'aproxima a una com a combinació paral·lela de RS amb Rcàrrega augmenta.
Ara trobem el guany actual. El corrent de sortida és la relació entre la tensió de sortida i la resistència de la càrrega. El corrent d’entrada és la tensió d’entrada dividida per RG. Per tant, el guany dóna
(55)
La resistència de sortida es pot trobar substituint la resistència de càrrega amb una tensió de prova, vprova, i després trobar el corrent resultant, iprova. El corrent impulsat per aquesta font de prova es troba a partir d’una equació de node a l’origen.
(56)
El voltatge de la porta a la font és simplement -vprova ja que suposem que la tensió d’entrada és zero. Per tant, la resistència de sortida és
(57)