4. Конфигурации усилителя FET и смещение
ТОК - 4. Конфигурация усилителя на полевом транзисторе и смещение
ПРЕДЫДУЩАЯ - 3. Соединительный полевой транзистор (JFET)
Конфигурации усилителя FET и смещение
Подходы, которые используются для смещения BJT, могут также использоваться для смещения MOSFETS. Мы можем разделить подходы на подходы, используемые для дискретных компонентов в сравнении с усилителями на интегральных схемах. В конструкциях дискретных компонентов используются большие конденсаторы связи и байпаса для изоляции смещения постоянного тока для каждой ступени усилителя, во многом как усилители с дискретными компонентами BJT. Усилители IC MOSFET обычно имеют прямую связь, потому что большие конденсаторы не практичны. Усилители IC MOSFET обычно смещены с использованием источников постоянного тока, аналогичных тем, которые используются для усилителей BJT IC.
Дискретно-компонентный МОП-транзистор 4.1
Дискретное компонентное смещение для усилителей MOSFET осуществляется с помощью схем, показанных на рисунке 21. Напряжение между затвором и источником определяет тип схемы, которая может потребоваться для данной конфигурации транзистора. Для транзистора с расширенным режимом всегда будет требоваться положительное напряжение на затворе. В смещении деления напряжения будет R1 и R2 для того, чтобы получить положительное напряжение. Для истощения MOSFET или JFET, R2 может быть как конечным, так и бесконечным, как показано на рисунке 21 (b).
Рисунок 21 - Конфигурации смещения усилителя
Общий источник (CS)- ac вход применяется в CG, ac выход берется в CDкачества CS подключен к dc источник напряжения или заземление. Это аналогично конфигурации с общим эмиттером для BJT.
–Резистор источника (SR) - ac вход применяется в CG, ac выход берется в CD и CS опущен Это аналогично конфигурации эмиттер-резистор для BJT.
–Общие ворота (CG) - ac вход применяется в CS, ac выход берется в CD и CG подключен к dc источник напряжения или заземление. Иногда в конфигурации CG, CG опущен, и ворота подключены непосредственно к dc напряжение питания. CG аналогична общей базовой конфигурации для BJT, хотя это редко встречается в цепях.
–Источник Подписчик (SF) - ac вход применяется в CG, ac выход берется в CS и сток либо подключен к dc Напряжение питания напрямую или через CD, Это иногда называют общим стоком (CD) и является аналогом конфигурации следящего устройства эмиттера для BJT.
Рисунок 22 - эквивалентная схема Thevenin
Каждая из этих конфигураций более подробно рассматривается в Разделе 9, «Анализ усилителя на полевых транзисторах».
Поскольку различные конфигурации отличаются только в их соединениях через конденсаторы, и конденсаторы являются открытыми цепями для dc напряжения и токи, мы можем изучить dc уклон для общего случая. Для конструкции усилителя мы хотим, чтобы транзистор работал в активной рабочей области (также идентифицируемой как область насыщения или режим пинч-отключения), поэтому мы предполагаем характеристику IV пинч-отключения для устройства. (Мы должны всегда проверять это предположение в конце проекта!)
Чтобы упростить анализ смещения, мы используем источник Thevenin для моделирования схемы на затворе транзистора, как показано на рисунке 22.
(24)
Поскольку есть три неизвестные переменные для установки смещения (ID, VGSкачества VDS) нам нужно три dc уравнения. Во-первых, dc уравнение вокруг петли затвор-источник написано.
(25)
Обратите внимание, что, поскольку ток затвора равен нулю, на нуле наблюдается падение напряжения RG, Второй dc уравнение находится из уравнения закона Кирхгофа в контуре сток-исток.
(26)
Третий dc уравнение, необходимое для установления точки смещения, находится из уравнения (20) 
в разделе «Соединительный полевой транзистор (JFET)» что здесь повторяется.
(27)
Первое приближение применяется, если |λVDS| << 1 (что почти всегда верно) и значительно упрощает решение связанных уравнений.
Мы можем поставить уравнение для gm [Уравнение (22)]
(22)
в похожий формат, который окажется полезным в дизайне.
(28)
Уравнения (25) - (28) достаточны для установления смещения. Для дискретных усилителей MOSFET нам не нужно помещать Q-точку в центр ac линия нагрузки, как мы часто делали для смещения BJT. Это связано с тем, что дискретные усилители FET обычно используются в качестве первой ступени в цепи усилителей, чтобы использовать преимущества высокого входного сопротивления. При использовании в качестве первого этапа или предусилительуровни напряжения настолько малы, что мы не управляем выходом предусилителя при больших отклонениях.