4. FET-võimendi konfiguratsioonid ja kallutamine
PRAEGU - 4. FET-võimendi konfiguratsioonid ja kallutamine
EELMINE - 3. Junction Field-effect Transistor (JFET)
FET-võimendi konfiguratsioonid ja kallutamine
BJT-de kallutamiseks kasutatavaid lähenemisviise saab kasutada ka MOSFETS-i kallutamiseks. Võime eraldada lähenemised nendeks, mida kasutatakse diskreetse komponendi ja integraallülituse võimenditena. Diskreetkomponentide konstruktsioonid kasutavad suurte sidestus- ja möödavoolukondensaatorite abil dc-nihke eraldamist iga võimendusastme jaoks, sarnaselt diskreetse komponendi BJT-võimendajatega. IC MOSFET-võimendid on üldiselt otsesed, kuna suured kondensaatorid ei ole praktilised. IC MOSFET-võimendid on tavaliselt kallutatud, kasutades alalisvoolu allikaid, mis on analoogsed BJT IC-võimenditega kasutatavate allikatega.
4.1 diskreetse komponendi MOSFETi kallutamine
MOSFET-võimendite diskreetsete komponentide kallutamine teostatakse joonistel 21 näidatud ahelate abil. Voolu ja allika pinge määrab selle transistori konfiguratsiooni jaoks vajaliku ahela tüübi. Tõhustamisrežiimi transistori puhul on alati olemas vajadus positiivse pinge järele. Pinge jaotuse kallutamisel toimub R1 ja R2 positiivse pinge saamiseks. MOSFETide või JFETide ammendumise korral R2 võib olla kas piiratud või lõpmatu, nagu on näidatud joonisel 21 (b).
Joonis 21 - võimendi kallutamise konfiguratsioonid
Üldine allikas (CS)- ac sisendit rakendatakse aadressil CG, ac toodang on võetud CDja CS on ühendatud a dc pinge allikas või maandus. See on analoogne BJT ühise emitteri konfiguratsiooniga.
-Allikas takisti (SR) - ac sisendit rakendatakse aadressil CG, ac toodang on võetud CD ja CS on välja jäetud. See on analoogne BJT emitter-takisti konfiguratsiooniga.
-Ühine värav (CG) - ac sisendit rakendatakse aadressil CS, ac toodang on võetud CD ja CG on ühendatud a dc pinge allikas või maandus. Mõnikord CG konfiguratsioonis, CG jäetakse välja ja värav on ühendatud otse a dc pinge. CG on analoogne BJT-i ühise baaskonfiguratsiooniga, kuigi seda on harva näha ahelates.
-Allikate jälgija (SF) - ac sisendit rakendatakse aadressil CG, ac toodang on võetud CS ja äravool on ühendatud kas a dc otse või läbi pinge CD. Seda nimetatakse mõnikord ühiseks äravooluks (CD) ja see on analoogne BJT emitteri jälgija konfiguratsiooniga.
Joonis 22 - Thevenini ekvivalentahel
Kõiki neid konfiguratsioone uuritakse üksikasjalikumalt jaotises 9 „FET-võimendi analüüs”.
Kuna erinevad konfiguratsioonid varieeruvad ainult nende ühenduste kaudu kondensaatorite kaudu ja kondensaatorid on avatud ahelad dc pinged ja voolud, saame uurida dc üldise juhtumi puhul. Võimendi konstruktsiooni jaoks tahame, et transistor toimiks aktiivses tööpiirkonnas (identifitseeritakse ka küllastuse piirkonnana või väljalülitatud režiimina), seega eeldame, et seade on nihutatud. (Me peaksime seda eeldust alati disaini lõpus kontrollima!)
Biasanalüüsi lihtsustamiseks kasutame transistori väravas oleva ahela modelleerimiseks Thevenini allikat, nagu on näidatud joonisel 22.
(24)
Kuna kallutamiseks on määratud kolm tundmatut muutujat (ID, VGSja VDS), peame kolm dc võrrandid. Esiteks, dc on kirjutatud võrrand värava lähtekoodiga ringi ümber.
(25)
Pange tähele, et kuna väravvool on null, on olemas nullpinge langus RG. Teine dc võrrand leitakse äravooluallika silmusest Kirchhoffi seaduse võrrandist.
(26)
Kolmas dc võrrandi määramiseks vajalik võrrand on leitud võrrandist (20) 
jaotises ”Junction field-effect transistor (JFET)" mida siin korratakse.
(27)
Esimest ühtlustamist kohaldatakse, kui |λVDS| << 1 (mis on peaaegu alati tõsi) ja lihtsustab seotud võrrandite lahendamist märkimisväärselt.
Võime panna võrrandi gm [Võrrand (22)]
(22)
sarnases vormingus, mis osutub kasulikuks disainis.
(28)
Võrrandid (25) - (28) on piisavad diagonaali määramiseks. Eraldi MOSFET-võimendite jaoks ei ole meil vaja Q-punkti panna ac laadimisliin, nagu me sageli tegime BJT kallutamisel. Seda seetõttu, et võimsa ahela esimeseks etapiks kasutatakse tavaliselt FET-võimendeid, et kasutada ära suure sisendresistentsuse. Kui seda kasutatakse esimese etapina või eelvõimendi, pinge on nii väike, et me ei juhi eelvõimendi väljundit suurte ekskursioonide ajal.