4. מגבר FET תצורות ותעדוף

מגבר FET תצורות ותעדוף

הגישות המשמשות עבור biasing של BJTs יכול לשמש גם עבור biasing MOSFETS. אנחנו יכולים להפריד את הגישות לתוך אלה המשמשים עבור רכיב נפרד לעומת מגבר מעגלים משולבים. עיצובים רכיב נפרד להשתמש צימוד גדול קבלים לעקוף לבודד את הטיה dc עבור כל שלב מגבר, בדומה למגברים BJT רכיב נפרד. מגברי IC MOSFET הם בדרך כלל ישיר יחד כי קבלים גדולים אינם מעשיים. מגברי ה- IC MOSFET הם בדרך כלל מוטים באמצעות מקורות זרם dc המקבילים לאלו המשמשים למגברי BJT IC.

4.1 רכיבי MOSFET נפרדים

הטיה של רכיבים בדידים עבור מגברי MOSFET מושגת עם המעגלים שמוצג באיור 21. מתח השער אל המקור קובע את סוג המעגל הדרוש לתצורת הטרנזיסטור. עבור טרנזיסטור מצב שיפור, תמיד יהיה צורך במתח חיובי בשער. ב הטיה חלוקת מתח, יהיה R1 ו R2 על מנת לקבל את המתח החיובי. עבור דלדול MOSFETs או JFETs, R2 יכול להיות סופי או אינסופי, כפי שמוצג באיור 21 (ב).

מגבר FET תצורות ותעדוף

איור 21 - מגבר תעדוף תצורות

מקור נפוץ (CS)- ac קלט מוחל ב CG, ה ac פלט נלקח ב CD, ו CS מחובר אל dc מקור מתח או קרקע. זה מקביל לתצורה משותפת emitter עבור BJT.
-התנגדות מקור (SR) - ac קלט מוחל ב CG, ה ac פלט נלקח ב CD ו CS מושמט. זה מקביל לתצורה הנגד-פולט עבור BJT.
-שער משותף (CG) - ac קלט מוחל ב CS, ה ac פלט נלקח ב CD ו CG מחובר אל dc מקור מתח או קרקע. לפעמים בתצורה CG, CG הוא מושמט ואת השער מחובר ישירות א dc אספקת מתח. CG מקביל לתצורת הבסיס הנפוצה עבור BJT, אם כי לעתים נדירות הוא נראה במעגלים.
-מקור מעקב (SF) - ac קלט מוחל ב CG, ה ac פלט נלקח ב CS ואת ניקוז הוא מחובר או dc אספקת מתח ישירות או דרך CD. זה נקרא לעתים קרובות ניקוז משותף (CD) והוא מקביל תצורת פולט פולט עבור BJT.

Thevenin מעגל שווה

איור 22 - Thevenin מעגל שווה

כל אחד מהתצורות הללו נלמד ביתר פירוט בפרק 9, "ניתוח מגבר FET".

מאז תצורות שונות רק להשתנות הקשרים שלהם באמצעות קבלים, ואת הקבלים הם מעגלים פתוחים dc מתח וזרמים, אנחנו יכולים ללמוד את dc הטיה למקרה הכללי. עבור עיצוב מגבר, אנו רוצים שהטרנזיסטור יפעל באזור ההפעלה הפעיל (המזוהה גם כאזור הרוויה או במצב קמצוץ), לכן אנו מניחים את המאפיין הרביעי של קמצוץ המכשיר. (אנחנו צריכים תמיד לאמת הנחה זו בסוף העיצוב!)

כדי לפשט את ניתוח הטיה, אנו משתמשים במקור Thevenin כדי לדגמן את המעגל בשער הטרנזיסטור כפי שמוצג באיור 22.


(24)

מאחר שישנם שלושה משתנים לא ידועים,ID, VGS, ו VDS), אנחנו צריכים שלושה dc משוואות. קודם ה dc משוואה סביב לולאה מקור השער נכתב.


(25)

שימו לב שמאז שער השער הוא אפס, קיימת ירידה במתח אפס RG. שנייה dc משוואה נמצא משוואת החוק של Kirchhoff ב לולאה מקור הניקוז.


(26)

3 dc המשוואה הנדרשת כדי לקבוע את נקודת ההטיה נמצאה משוואה (20) בסעיף "טרנזיסטור שדה צומת (JFET)" אשר חוזרת על עצמה כאן.


(27)

הקירוב הראשון חל אםλVDS| << 1 (שהוא כמעט תמיד נכון) ומפשט את הפתרון של משוואות מצמידים במידה ניכרת.

אנחנו יכולים לשים את המשוואה עבור gm [משוואה (22)]

(22)

לתוך פורמט דומה כי יהיה שימושי בעיצוב.


(28)

משוואות (25) - (28) מספיקים כדי לקבוע את ההטיה. עבור מגברי MOSFET נפרדים, אנחנו לא צריכים לשים את נקודת Q במרכז של ac קו העומס כפי שעשינו לעתים קרובות עבור תעדוף BJT. הסיבה לכך היא כי מגברי FET בדידים משמשים בדרך כלל השלב הראשון בשרשרת מגבר כדי לנצל את ההתנגדות קלט גבוהה. כאשר נעשה שימוש בשלב הראשון או מגבר קדם, רמות המתח הן כל כך קטנות, כי אנחנו לא כונן את הפלט של premplifier על טיולים גדולים.