Analiza FET ojačevalnika - TINA in TINACloud Viri

Analiza FET ojačevalnika

V prejšnjem razdelku smo definirali štiri osnovne konfiguracije za FET ojačevalnike. V tem razdelku preučujemo vsako od teh konfiguracij in dobimo izraze za ojačenje (tok in napetost), vhodni upor in izhodno upornost.

9.1 Ojačevalnik CS (in vir upora)

Slika 33 - Ojačevalnik CS z izvornim uporom

Slika 33 (a) prikazuje ojačevalnik CS z uporovnim izvorom. The ac ekvivalentno vezje je na sliki 33 (b). Predvidevamo r_o je velika v primerjavi z, zato jo lahko zanemarimo. Če je med izvorom in zemljo prisoten kondenzator (tj. Ojačevalnik CS), moramo preprosto nastaviti R_S enaka nič v naslednjem ac enačbe. To naredimo ob zaključku te izpeljave.

V delu (b) slike 33, R_G je vzporedna kombinacija R₁ in R₂ in V_GG je enakovredna napetost Thevenin v vezju:

(41)

Za analizo ac enakovredno vezje, napišemo KVL enačbo okoli vratnega vezja.

(42)

Izhodna napetost, v_ven, je podana z

Dobitek napetosti, A_v, zdaj je na voljo.

(43)

Če je upornost vira, R_S, je mimo kondenzator, smo pustili R_S= 0 in povečanje napetosti na

(44)

To je običajno veliko negativno število.

Vhodni upor in dobitek toka sta podana z

(45)

9.2 Ojačevalnik CG

Slika 37 (a) prikazuje enostopenjski ojačevalnik s skupnimi vrati, slika 6.37 (b) pa prikazuje ac enakovredna. Spet smo zanemarili r_o pod predpostavko, da je velika v primerjavi z vzporedno kombinacijo R_D z R_obremenitev.

Slika 37 - CG ojačevalnik

Od skrajne leve zanke na sliki 37 (b) je napetost od vrat do vira podana z

(46)

Tok skozi R_S is

(47)

tako je (vhodni) upor, ki ga vidi vir

(48)

To je treba primerjati z enačbo (45) za ojačevalnik CS. Vidimo, da je vhodna upornost ojačevalnika s skupnim virom veliko večja kot pri ojačevalniku s skupnimi vrati, če je visoka upornost vrat. Dejansko je število aplikacij CG ojačevalnika omejeno zaradi nizke vhodne impedance.

Dobitek napetosti je podan z

(49)

Če primerjamo to z enačbo (44), vidimo, da je napetostni ojačevalnik za ojačevalnik CS z neprehodnim uporom v izvornem tokokrogu enak kot ojačevalec CG, razen CG ojačevalnika, ki ne premika faze.

Izhodna upornost je preprosto podana z R_D (vstavite testni tok in izmerite napetost med nastavitvijo v_in na nič).

Tokovni ojačevalnik CG je

(50)

9.3 Ojačevalnik CD (SF)

Slika 39 (a) prikazuje enostopenjski ojačevalnik skupnega odvodnega vira (SF) in slika 39 (b) prikazuje ac enakovredna. Kot pri vsaki konfiguraciji, ki smo jo analizirali, izpustimo velik upor, r_o pod predpostavko, da je veliko večja od vzporedne kombinacije R_S z R_obremenitev.

Slika 39 - CD ojačevalnik

Vhodni upor je preprosto R_in = R_G. Pisanje enačbe KVL okoli zanke gate-to-source imamo

(51)

iz katerega pridemo

(52)

Izhodna napetost je

(53)

Dobitek napetosti je razmerje izhodne in vhodne napetosti.

(54)

Upoštevajte, da je ta dobiček napetosti manjši od enote in se približuje eni kot vzporedna kombinacija R_S z R_obremenitev povečuje.

Zdaj najdemo trenutni dobiček. Izhodni tok je razmerje med izhodno napetostjo in upornostjo obremenitve. Vhodni tok je vhodna napetost, ki se deli s R_G. Dobiček je torej podan z

(55)

Izhodno upornost je mogoče najti z zamenjavo bremenskega upora s preskusno napetostjo, v_Test, nato pa poiskali dobljeni tok, i_Test. Tok, ki ga poganja ta preskusni vir, se najde iz enačbe vozlišča pri viru.

(56)

Napetost od vrat do vira je preprosta -v_Test ker predpostavljamo, da je vhodna napetost nič. Zato je izhodna upornost

(57)

PREJŠNJI - 8. Ojačevalniki FET - Kanonične konfiguracije

NEXT- 10. Konstrukcija FET ojačevalnika