4. FET ուժեղացուցիչի կոնֆիգուրացիաներ եւ բայթինգ

ԸՆԹԱԻԿ - 4. FET ուժեղացուցիչի կազմաձևերը և կողմնակալությունը

FET ուժեղացուցիչի կոնֆիգուրացիաներ եւ բայթինգ

Այն մոտեցումները, որոնք օգտագործվում են BJT- ների բաշխման համար, կարող են օգտագործվել նաեւ MOSFETS- ի խթանման համար: Մենք կարող ենք առանձնացնել մոտեցումները այն անձանց համար, որոնք օգտագործվում են դիսկրետ բաղադրիչի եւ ինտեգրալային միացումային ուժեղացուցիչների համար: Դիսկրետ բաղադրիչային նմուշները օգտագործում են խոշոր կապիտալը եւ շրջանցելու կոնդենսատորները `յուրաքանչյուր ուժեղացուցիչի փուլում DC- ի կողմնակիցը մեկուսացնելու համար, ինչպես, ինչպիսին է դիսկրետ բաղադրիչը BJT ուժեղացուցիչները: IC MOSFET ուժեղացուցիչները ընդհանուր առմամբ ուղղակի կապակցված են, քանի որ խոշոր կոնդենսատորները գործնական չեն: IC MOSFET ուժեղացուցիչները սովորաբար կողմնակալվում են dc ընթացիկ աղբյուրներից, որոնք նման են BJT IC amplifiers- ի օգտագործման համար:

4.1 Discrete-Component MOSFET Biasing- ը

MOSFET- ի ուժեղացուցիչների համար դիսկրետ բաղադրիչի բաշխումը կատարվում է Նկար 21- ում ներկայացված սխեմաների հետ: Դարպասից դեպի ելքային լարումը սահմանում է միացումի տեսակը, որը կարող է պահանջվել այդ տրանզիստորի կազմաձեւման համար: Զարգացման ռեժիմի տրանզիստորի համար միշտ դարպասի վրա դրական լարման կարիք կա: Լարման բաժանմունքում, անբավարար կլինի R1 և R2 ստանալու համար դրական լարման: Հաշվի առնելով MOSFET- ները կամ JFET- ները, R2 կարող է կամ լինել վերջավոր կամ անսահման, ինչպես ցույց է տրված Նկար 21- ում (բ):

FET ուժեղացուցիչի կոնֆիգուրացիաներ եւ բայթինգ

Նկար 21 - ուժեղացուցիչի կողմնակալ կազմաձևեր

Ընդհանուր աղբյուր (CS)- Ից ac մուտքագրվում է ժամը CGԷ, ac արտադրանքը ընդունվում է CD, եւ CS կապված է ա dc լարման աղբյուրը կամ հողը: Սա նման է BJT- ի ընդհանուր կայսրությունների կոնֆիգուրացիային:
-Աղբյուր Resistor (SR) - Ից ac մուտքագրվում է ժամը CGԷ, ac արտադրանքը ընդունվում է CD և CS բացակայում է: Սա նման է BJT- ի համար թողարկողի դիմադրիչի կազմաձեւմանը:
-Ընդհանուր դարպաս (CG) - Ից ac մուտքագրվում է ժամը CSԷ, ac արտադրանքը ընդունվում է CD և CG կապված է ա dc լարման աղբյուրը կամ հողը: Երբեմն CG- ի կազմաձեւում, CG բացակայում է եւ դարպասը ուղղակիորեն կապված է ա dc լարման մատակարարում: CG- ը նման է BJT- ի ընդհանուր բազային կազմաձեւմանը, թեեւ հազվադեպ է այն սխեմաներում:
-Աղբյուրը հետեւորդ (SF) - Ից ac մուտքագրվում է ժամը CGԷ, ac արտադրանքը ընդունվում է CS եւ արտահոսքը կամ կապված է a- ի հետ dc լարման մատակարարումը ուղղակիորեն կամ միջոցով CD. Սա երբեմն կոչվում է ընդհանուր արտահոսք (CD) եւ նման է BJT- ի համար կայծող հետեւորդի կոնֆիգուրացիային:

Thevenin համարժեք միացում

Նկար 22 - Thevenin համարժեք միացում

Այս կազմաձևերից յուրաքանչյուրն ավելի մանրամասն ուսումնասիրված է 9-րդ բաժնում ՝ «FET ուժեղացուցիչի վերլուծություն»:

Քանի որ տարբեր կոնֆիգուրացիաները միայն տարբերվում են կոնդենսատորների միջոցով, եւ կոնդենսատորները բաց են dc հոսանքները եւ հոսանքները, մենք կարող ենք ուսումնասիրել dc ընդհանուր գործի կողմնակալությունը: Ամրապնդող դիզայնի համար մենք ցանկանում ենք, որ տրանզիստորը գործի վարվի ակտիվ գործող տարածաշրջանում (նաեւ ճանաչվի որպես հագեցվածության շրջանի կամ հափշտակիչ ռեժիմ), ուստի մենք ենթադրում ենք սարքի համար հստակեցնող IV բնորոշ: (Մենք պետք է միշտ ստուգենք այս ենթադրությունը դիզայնի վերջում):

Ճանաչման վերլուծության պարզեցման համար մենք օգտագործում ենք Thevenin աղբյուրը, օրինակ, X-NUMX- ում նկարագրված տրանզիստորի դարպասի մոդելին:


(24)

Քանի որ կան երեք անհայտ փոփոխականներ `ID, VGS, եւ VDS), մեզ պետք է երեք dc հավասարումներ: Նախ, dc գրված է դարպասի աղբյուրի հանգույցի հավասարումը:


(25)

Ուշադրություն դարձրեք, որ քանի որ դարպասը զրոյական է, զրոյական լարման անկումը գոյություն ունի RG. Երկրորդը dc հավասարումը հայտնաբերվում է Կիրխհոֆի օրենքի հավասարումից ՝ ջրահեռացման աղբյուրի օղակում:


(26)

Երրորդը dc հավասարակշռությունը, որը պետք է ստեղծի կողմնակալության կետը, գտնում է հավասարման (20)  բաժնում »Հանգույցի դաշտային էֆեկտով տրանզիստոր (JFET)որը կրկնվում է այստեղ:


(27)

Առաջին մոտավորությունը կիրառվում է, եթե |լVDS| << 1 (ինչը գրեթե միշտ ճիշտ է) և զգալիորեն պարզեցնում է զուգակցված հավասարումների լուծումը:

Մենք կարող ենք հավասարեցնել դրան g[Հավասարում (22)]

(22)

նման ձեւաչափով, որը օգտակար կլինի դիզայնի մեջ:


(28)

 

Հավասարումներ (25) - (28) բավարար են կողմնակալության հաստատման համար: Առանձին MOSFET ուժեղացուցիչների համար մենք պետք չէ Q-կետը տեղադրել կենտրոնում ac բեռնվածքի գիծը, երբ մենք հաճախ արեցինք BJT- ի համար: Սա այն է, որ առանձին FET ուժեղացուցիչները սովորաբար օգտագործվում են որպես ուժեղ շղթայի առաջին փուլ, օգտվելով բարձր մուտքային դիմադրությունից: Երբ օգտագործվում է որպես առաջին փուլ կամ preamplifier, լարման մակարդակը այնքան փոքր է, որ մենք չենք քշում նախնական հեղինակների արտադրանքը մեծ էքսկուրսիաների վրա: