4. Configurations d'amplificateur FET et polarisation
COURANT - 4. Configurations d'amplificateur FET et polarisation
PRÉCÉDENT-3. Transistor à effet de champ à jonction (JFET)
Configurations d'amplificateur FET et polarisation
Les approches utilisées pour polariser les BJT peuvent également être utilisées pour polariser les MOSFETS. Nous pouvons séparer les approches entre celles utilisées pour les amplificateurs à composants discrets et les amplificateurs à circuits intégrés. Les conceptions à composants discrets utilisent les grands condensateurs de couplage et de dérivation pour isoler la polarisation en courant continu de chaque étage d'amplificateur, un peu comme les amplificateurs à composants discrets BJT. Les amplificateurs IC MOSFET sont généralement couplés directement car les grands condensateurs ne sont pas pratiques. Les amplificateurs IC MOSFET sont généralement polarisés en utilisant des sources de courant continu analogues à celles utilisées pour les amplificateurs IC BJT.
Biaisage MOSFET à composants discrets 4.1
La polarisation en composantes discrètes pour les amplificateurs MOSFET est réalisée à l'aide des circuits illustrés à la figure 21. La tension grille à source détermine le type de circuit qui peut être requis pour cette configuration de transistor. Pour un transistor à mode d'amélioration, une tension positive sera toujours nécessaire à la grille. Dans la polarisation par division de tension, il y aura un R1 et R2 afin d'obtenir la tension positive. Pour les MOSFET ou JFET à épuisement, R2 peut être fini ou infini, comme le montre la figure 21 (b).
Figure 21 - Configurations de polarisation de l'amplificateur
Source commune (CS)- L' ac l'entrée est appliquée à CG, ac la sortie est prise à CDet CS est connecté à un dc source de tension ou la terre. Ceci est analogue à la configuration d'émetteur commun pour le BJT.
-Résistance source (SR) - L' ac l'entrée est appliquée à CG, ac la sortie est prise à CD et CS est omis. Ceci est analogue à la configuration émetteur-résistance pour le BJT.
-Porte commune (CG) - L' ac l'entrée est appliquée à CS, ac la sortie est prise à CD et CG est connecté à un dc source de tension ou la terre. Parfois, dans la configuration CG, CG est omis et la porte est connectée directement à un dc alimentation en tension. Le CG est analogue à la configuration de base commune pour le BJT, bien qu'il soit rarement vu dans les circuits.
-Source Follower (SF) - L' ac l'entrée est appliquée à CG, ac la sortie est prise à CS et le drain est soit connecté à un dc alimentation en tension directement ou via CD. Ceci est parfois appelé drain commun (CD) et est analogue à la configuration de l'émetteur suiveur pour le BJT.
Figure 22 - Circuit équivalent à Thevenin
Chacune de ces configurations est étudiée plus en détail dans la Section 9, «Analyse d'amplificateur FET».
Comme les différentes configurations ne varient que dans leurs connexions via les condensateurs, et que les condensateurs sont des circuits ouverts dc tensions et courants, nous pouvons étudier la dc biais pour le cas général. Pour la conception de l’amplificateur, nous voulons que le transistor fonctionne dans la région de fonctionnement actif (également identifiée comme région de saturation ou mode de pincement), nous supposons donc la caractéristique IV de pincement du dispositif. (Nous devrions toujours vérifier cette hypothèse à la fin de la conception!)
Pour simplifier l'analyse de polarisation, nous utilisons une source de Thevenin pour modéliser le circuit à la grille du transistor, comme illustré à la figure 22.
(24)
Puisqu'il y a trois variables inconnues à définir pour biaiser (ID, VGSet VDS), nous avons besoin de trois dc équations. Premièrement le dc l'équation autour de la boucle porte-source est écrite.
(25)
Notez que puisque le courant de la grille est égal à zéro, une chute de tension nulle existe entre RG. Une seconde dc l'équation se trouve à partir de l'équation de la loi de Kirchhoff dans la boucle drain-source.
(26)
Le troisième dc l'équation nécessaire pour établir le point de biais se trouve dans l'équation (20) 
dans la section «Transistor à effet de champ de jonction (JFET) » qui est répété ici.
(27)
La première approximation s'applique si |λVDS| << 1 (ce qui est presque toujours vrai) et simplifie considérablement la résolution des équations couplées.
Nous pouvons mettre l'équation pour gm [Équation (22)]
(22)
dans un format similaire qui sera utile dans la conception.
(28)
Les équations (25) - (28) suffisent pour établir le biais. Pour les amplificateurs MOSFET discrets, il n’est pas nécessaire de placer le point Q au centre de la ac ligne de charge comme nous le faisions souvent pour le biais du BJT. En effet, les amplificateurs FET discrets sont normalement utilisés comme premier étage d’une chaîne d’amplificateurs pour tirer parti de la résistance d’entrée élevée. Lorsqu'il est utilisé comme première étape ou préamplificateur, les niveaux de tension sont si faibles que nous ne commandons pas la sortie du préamplificateur lors de grandes excursions.