4. Configurações do amplificador FET e polarização
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Configurações do amplificador FET e polarização
As abordagens usadas para polarização de BJTs também podem ser usadas para polarizar MOSFETS. Podemos separar as aproximações daquelas usadas para amplificadores de componentes discretos versus circuitos integrados. Projetos de componentes discretos usam os capacitores de acoplamento e bypass grandes para isolar a polarização cc para cada estágio do amplificador, muito parecido com os amplificadores BJT de componentes discretos. Os amplificadores IC MOSFET são geralmente acoplados diretamente porque os capacitores grandes não são práticos. Os amplificadores IC MOSFET são usualmente polarizados usando fontes de corrente dc que são análogas àquelas usadas para os amplificadores IC BJT.
Polarização de MOSFET discreta de componentes 4.1
A polarização de componentes discretos para amplificadores MOSFET é realizada com os circuitos mostrados na Figura 21. A tensão da porta à fonte determina o tipo de circuito que pode ser necessário para aquela configuração do transistor. Para um transistor de modo de melhoria, sempre haverá a necessidade de uma tensão positiva no gate. Na polarização da divisão de tensão, haverá um R1 e R2 a fim de obter a tensão positiva. Para MOSFETs de depleção ou JFETs, R2 pode ser finito ou infinito, como mostrado na Figura 21 (b).
Figura 21 - Configurações de polarização do amplificador
Fonte Comum (CS)- O ac entrada é aplicada em CG, ac saída é tomada em CD e CS está ligado a um dc fonte de tensão ou terra. Isso é análogo à configuração do emissor comum para o BJT.
-Resistor de Fonte (SR) - O ac entrada é aplicada em CG, ac saída é tomada em CD e CS é omitido. Isso é análogo à configuração do resistor do emissor para o BJT.
-Portão Comum (CG) - O ac entrada é aplicada em CS, ac saída é tomada em CD e CG está ligado a um dc fonte de tensão ou terra. Às vezes na configuração do CG, CG é omitido eo portão é conectado diretamente a um dc fornecimento de tensão. O CG é análogo à configuração de base comum para o BJT, embora seja raramente visto em circuitos.
-Seguidor de Fonte (SF) - O ac entrada é aplicada em CG, ac saída é tomada em CS e o dreno é conectado a um dc fornecimento de tensão diretamente ou via CD. Às vezes, isso é chamado de dreno comum (CD) e é análogo à configuração do seguidor do emissor para o BJT.
Figura 22 - Circuito equivalente de Thevenin
Cada uma dessas configurações é estudada com mais detalhes na Seção 9, “Análise do amplificador FET”.
Como as diferentes configurações só variam em suas conexões através dos capacitores, e os capacitores são circuitos abertos para dc tensões e correntes, podemos estudar o dc viés para o caso geral. Para o projeto do amplificador, queremos que o transistor opere na região de operação ativa (também identificada como região de saturação ou modo pinch-off), de modo que assumimos a característica IV do pinch-off para o dispositivo. (Devemos sempre verificar essa suposição no final do projeto!)
Para simplificar a análise de polarização, usamos uma fonte Thevenin para modelar o circuito na porta do transistor, conforme mostrado na Figura 22.
(24)
Como existem três variáveis desconhecidas para definir a polarização (ID, VGS e VDS), precisamos de três dc equações. Primeiro, o dc equação ao redor do loop gate-source é escrita.
(25)
Observe que, como a corrente do gate é zero, existe uma queda de tensão zero RG. Um segundo dc a equação é encontrada a partir da equação da lei de Kirchhoff no loop dreno-fonte.
(26)
O terceiro dc A equação necessária para estabelecer o ponto de polarização é encontrada na Equação (20) 
na seção ”Transistor de efeito de campo de junção (JFET)" que é repetido aqui.
(27)
A primeira aproximação se aplica se |λVDS| << 1 (que quase sempre é verdadeiro) e simplifica consideravelmente a solução das equações acopladas.
Podemos colocar a equação para gm [Equação (22)]
(22)
em um formato semelhante que será útil no design.
(28)
Equações (25) - (28) são suficientes para estabelecer o viés. Para amplificadores MOSFET discretos, não precisamos colocar o ponto Q no centro do ac linha de carregamento, como costumávamos fazer para a polarização BJT. Isso ocorre porque os amplificadores FET discretos são normalmente usados como o primeiro estágio de uma cadeia de amplificador para aproveitar a alta resistência de entrada. Quando usado como primeiro estágio ou pré-amplificador, os níveis de voltagem são tão pequenos que não acionamos a saída do pré-amplificador em grandes excursões.