4. Konfiguracije in dvigovanje FET ojačevalnikov

TOK - 4. Konfiguracije ojačevalnika FET in pristranskost

Konfiguracije in dvigovanje FET ojačevalnikov

Pristopi, ki se uporabljajo za pristranskost BJT-jev, se lahko uporabljajo tudi za pristranskost MOSFET-ov. Pristopi lahko ločimo na tiste, ki se uporabljajo za diskretne komponente v primerjavi z integriranimi ojačevalniki. Diskretni sestavni deli uporabljajo velike sklopke in obvodne kondenzatorje, da izolirajo dc pristranskost za vsako stopnjo ojačevalnika, podobno kot diskretni komponentni BJT ojačevalniki. IC MOSFET ojačevalniki so na splošno neposredno povezani, ker veliki kondenzatorji niso praktični. Ojačevalniki IC MOSFET so ponavadi pristranski z uporabo tokovnih virov dc, ki so analogni tistim, ki se uporabljajo za ojačevalnike BJT IC.

4.1 diskretno komponentni MOSFET prednapetost

Diskretne komponente za MOSFET ojačevalce so dosežene s vezji, prikazanimi na sliki 21. Napetost od vrat do vira določa vrsto vezja, ki je lahko potrebna za to konfiguracijo tranzistorja. Za tranzistor v izboljšavnem načinu bo vedno potrebna pozitivna napetost na vratih. V napetostni delitvi bo prišlo do R1 in R2 da bi dobili pozitivno napetost. Za izpraznjene MOSFET-e ali JFET, R2 je lahko končna ali neskončna, kot je prikazano na sliki 21 (b).

Konfiguracije in dvigovanje FET ojačevalnikov

Slika 21 - Konfiguracije pristranskosti ojačevalnika

Skupni vir (CS)- za ac vhod je uporabljen pri CGje ac proizvodnja se vzame na CDin CS je povezan z a dc napetostni vir ali tla. To je analogno konfiguraciji skupnega oddajnika za BJT.
-Izvorni upor (SR) - za ac vhod je uporabljen pri CGje ac proizvodnja se vzame na CD in CS se izpusti. To je analogno konfiguraciji oddajnika-upora za BJT.
-Skupna vrata (CG) - za ac vhod je uporabljen pri CSje ac proizvodnja se vzame na CD in CG je povezan z a dc napetostni vir ali tla. Včasih v konfiguraciji CG, CG se izpusti in vrata so neposredno povezana z a dc napajanje. CG je analogna skupni osnovni konfiguraciji za BJT, čeprav je le redko vidna v vezjih.
-Spremljevalec vira (SF) - za ac vhod je uporabljen pri CGje ac proizvodnja se vzame na CS in odtok je bodisi povezan z a dc napajanje neposredno ali preko CD. To se včasih imenuje skupni odvod (CD) in je analogno konfiguraciji odjemalčevega oddajnika za BJT.

Enakovredno vezje

Slika 22 - Enakovredno vezje Thevenin

Vsaka od teh konfiguracij je podrobneje proučena v oddelku 9, „Analiza ojačevalnika FET“.

Ker se različne konfiguracije med seboj razlikujejo le po kondenzatorjih, in kondenzatorji so odprti dc napetosti in tokov dc pristranskost za splošni primer. Za načrtovanje ojačevalnika želimo, da tranzistor deluje v aktivnem delovnem območju (ki je prav tako označen kot območje nasičenja ali način izklopa), zato predpostavimo, da je značilnost pinch-off IV za napravo. (Na koncu zasnove moramo vedno preveriti to predpostavko!)

Za poenostavitev analize pristranskosti uporabljamo vir Thevenin za modeliranje vezja na vratih tranzistorja, kot je prikazano na sliki 22.


(24)

Ker obstajajo tri neznane spremenljivke za nastavitev pristranskosti (ID, VGSin VDS), potrebujemo tri dc enačbe. Prvič, dc je zapisana enačba okoli zanke vhodnega vira.


(25)

Upoštevajte, da ker je tok toka nič, je čez nič napetost RG. Drugi dc enačbo najdemo iz enačbe Kirchhoffovega zakona v zanki odtok-vir.


(26)

3. dc iz enačbe (20) najdemo enačbo, potrebno za določitev pristranskosti  v razdelku "Tranzistor s poljskim učinkom (JFET)ki se ponovi tukaj.


(27)

Prvi približek velja, če |λVDS| << 1 (kar skoraj vedno drži) in precej poenostavi rešitev povezanih enačb.

Enačbo lahko postavimo za g[Enačba (22)]

(22)

v podobni obliki, ki se bo izkazala za uporabno pri oblikovanju.


(28)

 

Enačbe (25) - (28) zadostujejo za ugotavljanje pristranskosti. Za diskretne MOSFET ojačevalce ne potrebujemo Q-točke v središču ac obremenitveno linijo, kot smo jo pogosto uporabljali za premikanje BJT. To je zato, ker se diskretni FET ojačevalniki običajno uporabljajo kot prva stopnja v ojačevalni verigi, da bi izkoristili visoko vhodno upornost. Če se uporablja kot prva faza ali. \ T predojačevalniknapetostni nivoji so tako majhni, da ne predvajamo izhodnega predojačevalnika preko velikih izletov.