4. Configurazioni e distorsione dell'amplificatore FET
CORRENTE - 4. Configurazioni dell'amplificatore FET e polarizzazione
PRECEDENTE- 3. Junction Field-effect Transistor (JFET)
Configurazioni e distorsione dell'amplificatore FET
Gli approcci usati per la polarizzazione dei BJT possono anche essere usati per polarizzare i MOSFET. Possiamo separare gli approcci in quelli utilizzati per gli amplificatori a componenti discreti rispetto a quelli a circuito integrato. I design dei componenti discreti utilizzano i grandi condensatori di aggancio e bypass per isolare la polarizzazione cc per ogni stadio dell'amplificatore, proprio come gli amplificatori BJT dei componenti discreti. Gli amplificatori IC MOSFET sono generalmente accoppiati direttamente perché i grandi condensatori non sono pratici. Gli amplificatori IC MOSFET sono solitamente polarizzati usando sorgenti di corrente continua analoghe a quelle usate per gli amplificatori BJT IC.
4.1 Biasing MOSFET a componenti discreti
La polarizzazione dei componenti discreti per gli amplificatori MOSFET è realizzata con i circuiti mostrati in Figura 21. La tensione gate-source determina il tipo di circuito che può essere richiesto per quella configurazione a transistor. Per un transistor in modalità miglioramento, sarà sempre necessaria una tensione positiva al gate. Nella distorsione della divisione di tensione, ci sarà un R1 ed R2 per ottenere la tensione positiva. Per MOSFET di esaurimento o JFET, R2 può essere finito o infinito, come mostrato nella Figura 21 (b).
Figura 21 - Configurazioni di polarizzazione dell'amplificatore
Common Source (CS)- Il ac l'input è applicato a CG, le ac l'output è preso a CDe CS è connesso a a dc fonte di tensione o terra. Questo è analogo alla configurazione dell'emettitore comune per BJT.
-Source Resistor (SR) - Il ac l'input è applicato a CG, le ac l'output è preso a CD ed CS è omesso. Questo è analogo alla configurazione del resistore di emettitore per il BJT.
-Common Gate (CG) - Il ac l'input è applicato a CS, le ac l'output è preso a CD ed CG è connesso a a dc fonte di tensione o terra. A volte nella configurazione CG, CG è omesso e il gate è collegato direttamente a a dc alimentazione di tensione. Il CG è analogo alla configurazione di base comune per il BJT, anche se è raramente visto nei circuiti.
-Source Follower (SF) - Il ac l'input è applicato a CG, le ac l'output è preso a CS e lo scarico è collegato a a dc tensione di alimentazione diretta o via CD. Questo è talvolta chiamato common drain (CD) ed è analogo alla configurazione del follower di emitter per il BJT.
Figura 22 - Circuito equivalente di Thevenin
Ciascuna di queste configurazioni è studiata in modo più dettagliato nella Sezione 9, "Analisi dell'amplificatore FET".
Poiché le diverse configurazioni variano solo nelle loro connessioni tramite i condensatori, e i condensatori sono circuiti aperti a dc tensioni e correnti, possiamo studiare il dc parzialità per il caso generale. Per la progettazione dell'amplificatore, vogliamo che il transistor funzioni nella regione operativa attiva (identificata anche come la regione di saturazione o modalità pinch-off), quindi assumiamo la caratteristica IV di pinch-off per il dispositivo. (Dovremmo sempre verificare questa ipotesi alla fine del progetto!)
Per semplificare l'analisi del bias, usiamo una sorgente di Thevenin per modellare il circuito al gate del transistor come mostrato nella Figura 22.
(24)
Poiché ci sono tre variabili sconosciute da impostare per il biasing (ID, VGSe VDS), abbiamo bisogno di tre dc equazioni. Prima il dc viene scritta l'equazione attorno al loop gate-source.
(25)
Si noti che poiché la corrente di gate è zero, esiste una caduta di tensione zero RG. Un secondo dc l'equazione si trova dall'equazione della legge di Kirchhoff nel ciclo drain-source.
(26)
Il terzo dc l'equazione necessaria per stabilire il punto di polarizzazione si trova dall'equazione (20) 
nella sezione "Transistor ad effetto di campo a giunzione (JFET)" che viene ripetuto qui.
(27)
La prima approssimazione si applica se |λVDS| << 1 (che è quasi sempre vero) e semplifica notevolmente la soluzione delle equazioni accoppiate.
Possiamo mettere l'equazione per gm [Equazione (22)]
(22)
in un formato simile che si rivelerà utile nella progettazione.
(28)
Le equazioni (25) - (28) sono sufficienti per stabilire il bias. Per gli amplificatori MOSFET discreti, non è necessario posizionare il punto Q al centro del ac linea di carico come spesso abbiamo fatto per la polarizzazione BJT. Questo perché gli amplificatori FET discreti vengono normalmente utilizzati come primo stadio di una catena di amplificatori per sfruttare l'elevata resistenza di ingresso. Se usato come primo stadio o preamplificatore, i livelli di voltaggio sono così piccoli che non guidiamo l'uscita del preamplificatore per grandi escursioni.