9 FETアンプ解析

FETアンプ解析

前のセクションでは、FETアンプの4つの基本構成を定義しました。 このセクションでは、これらの構成のそれぞれを調べ、ゲイン(電流と電圧)、入力抵抗、および出力抵抗の式を導きます。

 

9.1 CS(およびソース抵抗)アンプ
ソース抵抗付きCSアンプ

図33–ソース抵抗を備えたCSアンプ

図33(a)は、ソース抵抗付きCSアンプを示しています。 の ac 等価回路は図33(b)にあります。 とする ro に比べて大きいので、無視することができます。 ソースとグランドの間にコンデンサが存在する場合(つまりCSアンプ)、単純に設定する必要があります。 RS 以下ではゼロに等しい ac 方程式 この導出の終わりにこれを行います。

図33の(b)では、 RG の並列組み合わせです R1 & R2 & VGG は、バイアス回路のテブナン等価電圧です。

 (41)

を分析する ac 等価回路では、ゲート回路の周りにKVL方程式を書きます。

 (42)

出力電圧 vでる、 によって与えられます

電圧ゲイン Av、今見つかりました。

 (43)

ソース抵抗が RS、コンデンサでバイパスされ、 RS = 0となり、電圧ゲインは

 (44)

これは通常大きな負の数です。

入力抵抗と電流利得は次式で与えられます。

 (45)

9.2 CGアンプ

図37(a)は単段コモンゲートアンプを示し、図6.37(b)はその1段コモンゲートアンプを示します。 ac 同等です。 私達はもう一度無視した ro の並列結合に比べて大きいという仮定の下で RD   R負荷.

CGアンプ

図37 - CGアンプ

図37(b)の一番左のループから、ゲート - ソース間電圧は次式で与えられます。

 (46)

流れる電流 RS is

 (47)

そのため、信号源から見た(入力)抵抗は

 (48)

これは、CSアンプの式(45)と比較する必要があります。 ゲート抵抗が高い場合、コモンソースアンプの入力抵抗はコモンゲートアンプの入力抵抗よりはるかに大きくなる可能性があります。 実際、入力インピーダンスが低いため、CGアンプの用途は限られています。

電圧利得は次式で与えられます。

 (49)

これを式(44)と比較すると、ソース回路にバイパスされていない抵抗を持つCSアンプの電圧利得は、CGアンプが位相をシフトしないことを除いてCGアンプの電圧利得と同じであることがわかります。

出力抵抗は単純に RD (設定しながらテスト電流を入れて電圧を測定 vin ゼロに)。

CGアンプの現在のゲインは

 (50)

9.3 CD(SF)アンプ

図39(a)は単段コモンドレインソースフォロワ(SF)アンプを示し、図39(b)はその ac 同等です。 分析した各構成と同様に、大きな抵抗を省略します。 ro 仮定の下でそれはの並列結合よりもはるかに大きいです。 RS   R負荷.

CDアンプ

図39 - CDアンプ

入力抵抗は Rin = RG。 ゲート - ソースループの周りにKVL方程式を書くと、

 (51)

私たちはそこから入手

 (52)

出力電圧は

 (53)

電圧利得は、入力電圧に対する出力の比率です。

 (54)

この電圧利得は1よりも小さいことに注意してください。 RS   R負荷 増加する。

現在のゲインがわかりました。 出力電流は、負荷抵抗に対する出力電圧の比です。 入力電流は入力電圧をで除算したものです。 RG。 したがって、ゲインは

 (55)

出力抵抗は、負荷抵抗をテスト電圧(V)に置き換えることによって求められます。test次に、結果として生じる電流を見つけます。 itest。 このテストソースによって駆動される電流は、ソースの節点方程式から求められます。

 (56)

ゲート - ソース間電圧は -vtest 入力電圧がゼロであると仮定しているからです。 したがって、出力抵抗は

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