4. FET erősítő konfigurációk és torzítás
FET erősítő konfigurációk és torzítás
A BJT-k torzításánál alkalmazott megközelítések is használhatók a MOSFETS-ek torzítására. A megközelítéseket elkülöníthetjük a diszkrét komponensek és az integrált áramkör erősítők között. A diszkrét komponens-konstrukciók a nagy kapcsoló- és bypass-kondenzátorokat használják, hogy elkülönítsék az egyenfeszültséget az egyes erősítőfokozatokhoz, hasonlóan a diszkrét komponensű BJT erősítőkhöz. Az IC MOSFET erősítők általában közvetlenül vannak összekapcsolva, mert a nagy kondenzátorok nem praktikusak. Az IC MOSFET erősítők általában dc áramforrásokkal vannak előfeszítve, amelyek analógok a BJT IC erősítőkhöz használtakkal.
4.1 diszkrét komponensű MOSFET elhajlás
A MOSFET erősítők diszkrét komponens-előfeszítése a 21 ábrán látható áramkörökkel történik. A kapu-forrás feszültség meghatározza az áramkör típusát, amely az adott tranzisztor konfigurációhoz szükséges lehet. Egy továbbfejlesztési módú tranzisztor esetében mindig szükség lesz egy pozitív feszültségre a kapun. A feszültségosztási torzításnál lesz egy R1 és a R2 a pozitív feszültség eléréséhez. MOSFET-ek vagy JFET-ek kimerülése esetén R2 lehet véges vagy végtelen, amint azt az 21 (b) ábra mutatja.
Közös forrás (CS)- A ac a bemenetet a CG, a ac a kimenet a CDés CS csatlakozik a dc feszültségforrás vagy földelés. Ez hasonló a BJT közös emitter konfigurációjához.
-Forrásellenállás (SR) - A ac a bemenetet a CG, a ac a kimenet a CD és a CS kihagyott. Ez analóg a BJT emitter-ellenállás konfigurációjával.
-Közös kapu (CG) - A ac a bemenetet a CS, a ac a kimenet a CD és a CG csatlakozik a dc feszültségforrás vagy földelés. Néha a CG konfigurációban, CG kihagyott, és a kapu közvetlenül egy dc feszültségellátás. A CG analóg a BJT közös alapkonfigurációjával, bár ritkán látható az áramkörökben.
-Forráskövető (SF) - A ac a bemenetet a CG, a ac a kimenet a CS és a lefolyó vagy a dc feszültségellátás közvetlenül vagy keresztül CD. Ezt néha közös lefolyónak (CD) nevezik, és analóg a BJT emitterkövető konfigurációjával.
Ezeket a konfigurációkat részletesebben tanulmányozza a 9. szakasz, „FET erősítő elemzése”.
Mivel a különböző konfigurációk csak a kondenzátorokon keresztül kapcsolódnak egymáshoz, és a kondenzátorok nyitott áramkörök dc feszültségek és áramok, tanulmányozhatjuk a dc az általános esetre. Az erősítő tervezéséhez azt szeretnénk, hogy a tranzisztor működjön az aktív működési tartományban (a telítettségi tartományként vagy a csíptető üzemmódként is azonosítva), így feltételezzük, hogy az eszközre jellemzően megszorul a IV. (Mindig ellenőrizze ezt a feltevést a design végén!)
Az előrehaladás elemzésének egyszerűsítése érdekében Thevenin forrást használunk a tranzisztor kapujában lévő áramkör modellezéséhez, amint azt az 22 ábra mutatja.
(24)
Mivel három ismeretlen változó van a torzításhoz (ID, VGSés VDS), háromra van szükségünk dc egyenletek. Először is dc a kapuforrás-hurok körüli egyenlet meg van írva.
(25)
Figyeljük meg, hogy mivel a kapuáram nulla, nulla feszültségesés van RG. Egy második dc az egyenlet a Kirchhoff-törvény-egyenletből található a lefolyó-forrás hurokban.
(26)
A harmadik dc az egyenletpont meghatározásához szükséges egyenlet az (20) egyenletből származik a „Csomópont terepi tranzisztor (JFET) szakaszban" ami itt megismétlődik.
(27)
Az első közelítés akkor érvényes, ha |λVDS| << 1 (ami szinte mindig igaz), és jelentősen leegyszerűsíti a kapcsolt egyenletek megoldását.
Az egyenletet fel tudjuk állítani gm [Egyenlet (22)]
(22)
hasonló formátumban, amely hasznos lesz a tervezésben.
(28)
Az egyenletek (25) - (28) elegendőek az elfogultság megállapításához. A diszkrét MOSFET-erősítők esetében nem kell a Q-pontot a középpontba helyezni ac terhelési vonal, ahogy a BJT elfogultságát gyakran tette. Ez azért van, mert a különálló FET erősítők általában az erősítő lánc első lépéseként használatosak, hogy kihasználják a nagy bemeneti ellenállást. Ha első fázisban vagy előerősítőA feszültségszintek olyan kicsiek, hogy az előerősítő kimenetét nagy kirándulásokon nem hajtjuk végre.