Analisis FET Amplifier - Sumber Daya TIN dan TINACloud

Analisis FET Amplifier

Pada bagian sebelumnya, kami mendefinisikan empat konfigurasi dasar untuk amplifier FET. Bagian ini membahas masing-masing konfigurasi ini, dan kami memperoleh ekspresi untuk gain (arus dan tegangan), resistansi input dan resistansi keluaran.

9.1 Penguat CS (dan Sumber Resistor)

Gambar 33 - Penguat CS dengan resistor sumber

Gambar 33 (a) menunjukkan amplifier CS dengan resistor sumber. Itu ac sirkuit ekivalen ada pada Gambar 33 (b). Kami berasumsi r_o lebih besar dibandingkan, sehingga bisa diabaikan. Jika kapasitor hadir antara sumber dan tanah (yaitu, penguat CS), kita hanya perlu mengatur R_S sama dengan nol berikut ini ac persamaan. Kami melakukan ini pada akhir derivasi ini.

Pada bagian (b) dari Gambar 33, R_G adalah kombinasi paralel dari R₁ dan R₂ dan V_GG adalah tegangan setara Thevenin dari rangkaian bias:

(41)

Untuk menganalisis ac sirkuit ekivalen, kami menulis persamaan KVL di sekitar sirkuit gerbang.

(42)

Tegangan output, v_{di luar}, diberikan oleh

Gain tegangan, A_v, sekarang ditemukan.

(43)

Jika resistansi sumber, R_S, dilewati oleh kapasitor, kita biarkan R_S= 0, dan peningkatan voltase menjadi

(44)

Ini biasanya angka negatif yang besar.

Resistansi input dan penguatan arus diberikan oleh

(45)

9.2 Penguat CG

Gambar 37 (a) menunjukkan amplifier gerbang umum satu-tahap dan Gambar 6.37 (b) menunjukkan-nya ac setara. Kami sekali lagi diabaikan r_o dengan asumsi bahwa itu besar dibandingkan dengan kombinasi paralel R_D dengan R_memuat.

Gambar 37 - Penguat CG

Dari Gambar 37 (b) loop paling kiri, tegangan gerbang-ke-sumber diberikan oleh

(46)

Arus melalui R_S is

(47)

jadi resistansi (input) yang dilihat oleh sumber adalah

(48)

Ini harus dibandingkan dengan Persamaan (45) untuk penguat CS. Kita melihat bahwa jika resistansi gerbang tinggi, resistansi input amplifier sumber umum bisa jauh lebih besar daripada resistansi gerbang umum. Bahkan, jumlah aplikasi penguat CG terbatas karena impedansi input yang rendah.

Gain tegangan diberikan oleh

(49)

Membandingkan ini dengan Persamaan (44), kita melihat bahwa kenaikan tegangan untuk penguat CS dengan resistansi yang tidak dilewati dalam rangkaian sumber sama dengan penguat CG kecuali penguat CG tidak menggeser fase.

Resistansi keluaran hanya diberikan oleh R_D (masukkan arus tes dan ukur tegangan saat pengaturan v_in ke nol).

Keuntungan saat ini dari penguat CG adalah

(50)

9.3 Penguat CD (SF)

Gambar 39 (a) menunjukkan amplifier pengikut-sumber bersama-aliran (SF) tahap tunggal dan Gambar 39 (b) menunjukkan ac setara. Seperti setiap konfigurasi yang telah kami analisis, kami menghilangkan hambatan yang besar, r_o dengan asumsi itu jauh lebih besar dari kombinasi paralel R_S dengan R_memuat.

Gambar 39 - Penguat CD

Resistansi input sederhana R_in = R_G. Menulis persamaan KVL di sekitar loop gerbang ke sumber, kami miliki

(51)

dari mana kita memperoleh

(52)

Tegangan keluaran adalah

(53)

Gain tegangan adalah rasio output ke tegangan input.

(54)

Perhatikan bahwa kenaikan tegangan ini kurang dari satu, dan mendekati satu sebagai kombinasi paralel dari R_S dengan R_memuat Meningkat.

Kami sekarang menemukan keuntungan saat ini. Arus keluaran adalah rasio dari tegangan keluaran terhadap tahanan beban. Arus input adalah tegangan input dibagi dengan R_G. Keuntungan karena itu diberikan oleh

(55)

Resistansi keluaran dapat ditemukan dengan mengganti resistor beban dengan tegangan uji, v_uji, dan kemudian menemukan arus yang dihasilkan, i_uji. Arus yang digerakkan oleh sumber tes ini ditemukan dari persamaan simpul di sumbernya.

(56)

Tegangan gerbang-ke-sumber sederhana -v_uji karena kami menganggap tegangan input adalah nol. Oleh karena itu, resistansi keluarannya adalah

(57)

SEBELUMNYA- 8. Amplifier FET - Konfigurasi kanonik

NEXT- 10. Desain FET Amplifier