4. FET-vahvistimen kokoonpanot ja painotus
NYKYINEN - 4. FET-vahvistimen kokoonpanot ja esijännitys
PREVIOUS- 3. Junction-kenttätransistori (JFET)
FET-vahvistimen kokoonpanot ja painotus
BJT: iden esijännittämiseen käytettyjä lähestymistapoja voidaan käyttää myös MOSFETS: n painottamiseen. Voimme erottaa lähestymistavat diskreettikomponenttien ja integroitujen piirien vahvistimiin. Diskreettikomponenttien mallit käyttävät suuria kytkentä- ja ohitus kondensaattoreita eristämään DC-esijännitys jokaiselle vahvistinvaiheelle, aivan kuten erilliset komponentti BJT -vahvistimet. IC MOSFET -vahvistimet ovat yleensä suoraan kytkettyjä, koska suuret kondensaattorit eivät ole käytännöllisiä. IC MOSFET -vahvistimet ovat yleensä puolueellisia käyttämällä DC-virtalähteitä, jotka ovat analogisia BJT IC -vahvistimiin käytettyjen lähteiden kanssa.
4.1-diskreetti-komponenttinen MOSFET-biasointi
MOSFET-vahvistimien diskreettikomponenttien esijännitys suoritetaan kuvioissa 21 esitettyjen piirien avulla. Gate-to-source -jännite määrittää piirin tyypin, joka voi olla tarpeen kyseiselle transistorin konfiguraatiolle. Parannustilan transistorin kohdalla on aina tarvetta positiiviselle jännitteelle portissa. Jännitejako-biasoinnissa tulee olemaan R1 ja R2 positiivisen jännitteen saamiseksi. MOSFET- tai JFET-laitteiden tyhjentäminen, R2 voi olla joko äärellinen tai ääretön, kuten kuviossa 21 (b) on esitetty.
Kuva 21 - Vahvistimen esijännitysmääritykset
Yleinen lähde (CS)- ac syötetään CG, The ac tuotos otetaan CDja CS on kytketty a dc jännitelähde tai maa. Tämä on samanlainen kuin BJT: n yhteinen emitterin konfiguraatio.
-Lähdevastus (SR) - ac syötetään CG, The ac tuotos otetaan CD ja CS on jätetty pois. Tämä on samanlainen kuin BJT: n emitteri-vastus-konfiguraatio.
-Yhteinen portti (CG) - ac syötetään CS, The ac tuotos otetaan CD ja CG on kytketty a dc jännitelähde tai maa. Joskus CG-kokoonpanossa, CG on jätetty pois ja portti on kytketty suoraan a dc jännite. CG on samanlainen kuin BJT: n yhteinen peruskokoonpano, vaikka se on harvoin nähtävissä piireissä.
-Lähde-seuraaja (SF) - ac syötetään CG, The ac tuotos otetaan CS ja viemäri on joko liitetty a dc jännitteensyöttö suoraan tai kautta CD. Tätä kutsutaan joskus yhteiseksi viemäriksi (CD) ja se on analoginen BJT: n emitterin seuraajamääritykseen.
Kuva 22 - Thevenin vastaava piiri
Kutakin näistä kokoonpanoista tutkitaan tarkemmin luvussa 9, ”FET-vahvistimen analyysi”.
Koska eri konfiguraatiot vaihtelevat vain liitoksissaan kondensaattoreiden kautta, ja kondensaattorit ovat avoimet piirit dc jännitteet ja virrat, voimme tutkia dc yleinen tapaus. Vahvistimen suunnittelussa haluamme, että transistori toimii aktiivisessa toiminta-alueella (tunnistettu myös kyllästysalueeksi tai puristustilaksi), joten oletamme, että laite on puristettu. (Meidän on aina tarkistettava tämä oletus suunnittelun lopussa!)
Bias-analyysin yksinkertaistamiseksi käytämme Thevenin-lähdettä mallinnamaan piirin transistorin portissa kuviossa 22 esitetyllä tavalla.
(24)
Koska biasoinnille asetetaan kolme tuntematonta muuttujaa (ID, VGSja VDS), tarvitsemme kolme dc yhtälöt. Ensinnäkin dc yhtälö portin lähdekoodin ympärille on kirjoitettu.
(25)
Huomaa, että koska porttivirta on nolla, nollajännite laskee RG. Sekunti dc yhtälö löytyy Kirchhoffin lain yhtälöstä tyhjennyslähteen silmukassa.
(26)
Kolmannen dc yhtälö, joka tarvitaan bias-pisteen määrittämiseen, löytyy yhtälöstä (20) 
kohdassa ”Junction field-effect transistor (JFET)" joka toistetaan tässä.
(27)
Ensimmäinen lähentäminen pätee, jos |λVDS| << 1 (mikä on melkein aina totta) ja yksinkertaistaa kytkettyjen yhtälöiden ratkaisua huomattavasti.
Voimme laittaa yhtälön gm [Yhtälö (22)]
(22)
samankaltaiseen muotoon, joka osoittautuu hyödylliseksi suunnittelussa.
(28)
Yhtälöt (25) - (28) ovat riittäviä esteen määrittämiseksi. Erillisissä MOSFET-vahvistimissa ei tarvitse laittaa Q-pistettä keskelle ac kuormituslinja, kuten usein teimme BJT: n puolueettomaksi. Tämä johtuu siitä, että erillisiä FET-vahvistimia käytetään tavallisesti vahvistinketjun ensimmäisenä vaiheena korkean tulonkestävyyden hyödyntämiseksi. Kun sitä käytetään ensimmäisessä vaiheessa tai preamplifier, jännitetasot ovat niin pieniä, että emme ohjaa esivahvistimen ulostuloa suurten retkien aikana.