9 การวิเคราะห์เครื่องขยายเสียง FET
CURRENT - 9. การวิเคราะห์ FET Amplifier
ก่อนหน้านี้ - 8. FET Amplifiers - การกำหนดค่ามาตรฐาน
การวิเคราะห์เครื่องขยายเสียง FET
9.1 เครื่องขยายเสียง CS (และตัวต้านทานแหล่งที่มา)
รูปที่ 33 - เครื่องขยายเสียง CS พร้อมตัวต้านทานต้นทาง
รูปที่ 33 (a) แสดงเครื่องขยายเสียง CS พร้อมตัวต้านทานแหล่งสัญญาณ ac วงจรสมมูลอยู่ในรูปที่ 33 (b) เราถือว่า ro มีขนาดใหญ่เมื่อเทียบกับดังนั้นจึงสามารถละเลยได้ หากตัวเก็บประจุอยู่ระหว่างแหล่งกำเนิดและภาคพื้นดิน (เช่นแอมพลิฟายเออร์ CS) เราต้องการเพียงแค่ตั้งค่า RS เท่ากับศูนย์ในต่อไปนี้ ac สมการ เราทำสิ่งนี้ในบทสรุปของการสืบทอดนี้
ในส่วน (b) ของรูปที่ 33 RG คือการรวมกันของ R1 และ R2 และ VGG คือแรงดันไฟฟ้า Thevenin ที่เท่ากันของวงจรไบแอส:
(41)
ในการวิเคราะห์ ac วงจรสมมูลเราเขียนสมการ KVL รอบวงจรเกท
(42)
แรงดันขาออก vออกได้รับจาก
แรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น Avพบตอนนี้
(43)
หากความต้านทานแหล่งจ่าย RSเราถูกปล่อยผ่านโดยตัวเก็บประจุ RS = 0 และแรงดันไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นเป็น
(44)
โดยทั่วไปจะเป็นจำนวนลบมาก
ความต้านทานอินพุตและอัตราขยายปัจจุบันได้รับจาก
(45)
9.2 CG แอมป์
รูปที่ 37 (a) แสดงแอมพลิฟายเออร์ประตูรั้วเวทีเดียวและรูป 6.37 (b) แสดงให้เห็น ac เท่ากัน เราถูกทอดทิ้งอีกครั้ง ro ภายใต้สมมติฐานที่ว่ามันมีขนาดใหญ่เมื่อเทียบกับการรวมกันของ RD กับ Rโหลด.
รูปที่ 37 - เครื่องขยายสัญญาณ CG
จากรูป 37 (b) ลูปซ้ายสุดแรงดันเกตไปยังแหล่งจ่ายจะถูกกำหนดโดย
(46)
กระแสไฟฟ้าผ่าน RS is
(47)
ดังนั้นความต้านทาน (อินพุต) ที่เห็นโดยแหล่งที่มาคือ
(48)
สิ่งนี้ควรนำมาเปรียบเทียบกับ Equation (45) สำหรับเครื่องขยายเสียง CS เราเห็นว่าหากความต้านทานประตูสูงความต้านทานอินพุตของแอมพลิฟายเออร์ทั่วไปอาจมีขนาดใหญ่กว่าของแอมพลิฟายเออร์ประตูทั่วไป ในความเป็นจริงจำนวนการใช้งานของเครื่องขยายสัญญาณ CG มี จำกัด เนื่องจากความต้านทานอินพุตต่ำ
แรงดันไฟฟ้าจะได้รับจาก
(49)
เมื่อเปรียบเทียบกับ Equation (44) เราจะเห็นว่าแรงดันไฟฟ้าที่ได้รับสำหรับเครื่องขยายเสียง CS ที่มีความต้านทานที่ไม่บายพาสในวงจรต้นทางนั้นเหมือนกับของเครื่องขยายสัญญาณ CG ยกเว้นเครื่องขยายสัญญาณ CG จะไม่เลื่อนเฟส
ความต้านทานขาออกนั้นได้มาจาก RD (ใส่ในการทดสอบกระแสและวัดแรงดันขณะตั้งค่า vin ถึงศูนย์)
อัตราขยายปัจจุบันของเครื่องขยายสัญญาณ CG คือ
(50)
9.3 เครื่องขยายเสียง CD (SF)
รูปที่ 39 (a) แสดงแอมพลิฟายเออร์แหล่งระบายน้ำทั่วไปขั้นตอนเดียว (SF) และรูปที่ 39 (b) แสดง ac เท่ากัน เช่นเดียวกับการกำหนดค่าแต่ละอย่างที่เราวิเคราะห์เราจะข้ามแนวต้านขนาดใหญ่ ro ภายใต้สมมติฐานมันมีขนาดใหญ่กว่าการรวมกันแบบขนานของ RS กับ Rโหลด.
รูปที่ 39 - เครื่องขยายเสียง CD
ความต้านทานอินพุตเป็นเพียง Rin = RG. เรามีการเขียนสมการ KVL รอบลูประหว่างแหล่งที่มากับเรา
(51)
จากที่เราได้รับ
(52)
แรงดันเอาต์พุตคือ
(53)
แรงดันไฟฟ้าที่ได้รับคืออัตราส่วนของเอาต์พุตต่อแรงดันไฟฟ้าขาเข้า
(54)
โปรดทราบว่าแรงดันไฟฟ้าที่ได้รับนี้มีค่าน้อยกว่าความเป็นเอกภาพและมันเข้าใกล้กันเป็นหนึ่งเดียวกับการรวมกันของ RS กับ Rโหลด เพิ่มขึ้น
ตอนนี้เราพบว่าได้รับในปัจจุบัน กระแสไฟขาออกเป็นอัตราส่วนของแรงดันเอาท์พุทต่อความต้านทานโหลด กระแสอินพุทคือแรงดันไฟฟ้าอินพุทหารด้วย RG. กำไรที่ได้รับจาก
(55)
ความต้านทานเอาต์พุตสามารถพบได้โดยการแทนที่ตัวต้านทานโหลดด้วยแรงดันทดสอบ vทดสอบแล้วหากระแสที่เกิดขึ้น iทดสอบ. ปัจจุบันขับเคลื่อนโดยแหล่งทดสอบนี้พบได้จากสมการโหนดที่แหล่งที่มา
(56)
แรงดันไฟฟ้า Gate-to-source นั้นง่ายมาก -vทดสอบ เนื่องจากเราถือว่าแรงดันไฟฟ้าเข้าเป็นศูนย์ ดังนั้นความต้านทานเอาต์พุตจึงเป็น
(57)