4. FET Amplifikatör Yapılandırmaları ve Önyargı

FET Amplifikatör Yapılandırmaları ve Önyargı

BJT’lerin önyargısı için kullanılan yaklaşımlar MOSFETS’in önyargısı için de kullanılabilir. Yaklaşımları ayrık bileşen için kullanılanlara entegre devre yükselticilere ayırabiliriz. Ayrık komponent tasarımları, her amplifikatör aşaması için DC yanlılığı izole etmek için, her biri ayrı komponent BJT amplifikatörlerine benzer şekilde, büyük bağlantı ve bypass kapasitörlerini kullanır. IC MOSFET amplifikatörleri genellikle doğrudan bağlanmıştır çünkü büyük kapasitörler pratik değildir. IC MOSFET yükselticileri, genellikle BJT IC yükselticileri için kullanılanlara benzer dc akım kaynakları kullanılarak önyargılıdır.

4.1 Ayrık Bileşenli MOSFET Önyargısı

MOSFET yükselteçleri için ayrık bileşen sapması, Şekil 21'te gösterilen devrelerle gerçekleştirilir. Kapıdan kaynağa gerilim, bu transistör yapılandırması için gerekli olabilecek devre tipini belirler. Bir geliştirme modu transistörü için, her zaman geçitte pozitif bir gerilime ihtiyaç duyulacaktır. Voltaj bölünmesi önyargısında, bir R1 ve R2 pozitif voltajı elde etmek için. Tükenmek üzere MOSFET veya JFET, R2 Şekil 21 (b) 'de gösterildiği gibi sonlu ya da sonsuz olabilir.

FET Amplifikatör Yapılandırmaları ve Önyargı

Şekil 21 - Amplifikatör önyargı yapılandırmaları

Ortak Kaynak (CS)- ac giriş uygulanan CG, ac çıkış alınan CD, ve CS bağlı dc voltaj kaynağı veya toprak. Bu, BJT'nin ortak yayıcı konfigürasyonuna benzer.
-Kaynak Direnci (SR) - ac giriş uygulanan CG, ac çıkış alınan CD ve CS atlandı. Bu, BJT için verici-rezistör konfigürasyonuna benzerdir.
-Ortak Kapı (CG) - ac giriş uygulanan CS, ac çıkış alınan CD ve CG bağlı dc voltaj kaynağı veya toprak. Bazen CG yapılandırmasında CG ihmal edilir ve kapı doğrudan bir dc gerilim beslemesi CG, nadiren devrelerde görülmesine rağmen, BJT'nin ortak temel konfigürasyonuna benzerdir.
-Kaynak Takipçisi (SF) - ac giriş uygulanan CG, ac çıkış alınan CS ve boşaltma dc doğrudan veya üzerinden gerilim beslemesi CD. Bu bazen ortak tahliye (CD) olarak adlandırılır ve BJT için verici takipçisi konfigürasyonuna benzer.

Thevenin eşdeğer devresi

Şekil 22 - Thevenin eşdeğer devresi

Bu konfigürasyonların her biri, Bölüm 9, "FET Amplifikatör analizi" altında daha ayrıntılı olarak incelenmiştir.

Farklı konfigürasyonlar sadece bağlantılarında kapasitörler aracılığıyla değişiklik gösterdiğinden ve kapasitörler açık devreler olduğundan dc Gerilim ve akımları inceleyebiliriz dc genel dava için önyargı. Amplifikatör tasarımı için, transistörün aktif çalışma bölgesinde (doygunluk bölgesi veya sıkıştırma modu olarak da tanımlanır) çalışmasını istiyoruz, bu nedenle cihazın kısma IV özelliğini kabul ediyoruz. (Bu varsayımı her zaman tasarımın sonunda doğrulamalıyız!)

Önyargı analizini basitleştirmek için, Şekil 22'te gösterildiği gibi transistörün kapısındaki devreyi modellemek için bir Thevenin kaynağı kullanıyoruz.


(24)

Önyargı için ayarlanması gereken üç bilinmeyen değişken olduğundan (ID, VGS, ve VDS), üç ihtiyacımız var dc denklemleri. İlk önce dc kapı-kaynak döngüsü etrafındaki denklem yazılmıştır.


(25)

Geçit akımı sıfır olduğundan, genelinde sıfır gerilim düşümü olduğuna dikkat edin. RG. Bir saniye dc denklem Kirchhoff'un drenaj kaynağı döngüsündeki denkleminden bulunur.


(26)

Üçüncü dc önyargı noktasını oluşturmak için gerekli denklem Denklem (20) 'ten bulunur.  bölümünde ”Kavşak alan etkili transistör (JFET)başlıklı bir kılavuz yayınladı burada tekrarlanır.


(27)

İlk yaklaşım eğer geçerlidir |λVDS| << 1 (neredeyse her zaman doğrudur) ve birleştirilmiş denklemlerin çözümünü önemli ölçüde basitleştirir.

İçin denklemi koyabiliriz g[Denklem (22)]

(22)

tasarımda yararlı olacak kanıtı benzer bir formata.


(28)

 

Denklemler (25) - (28) önyargıyı oluşturmak için yeterlidir. Ayrık MOSFET yükselteçleri için, Q-noktasını ortasının ortasına koymamız gerekmez. ac BJT önyargısı için sık sık yaptığımız gibi yük hattı. Bunun nedeni, ayrık FET amplifikatörlerinin normal olarak yüksek giriş direncinden yararlanmak için bir amplifikatör zincirindeki ilk aşama olarak kullanılmasıdır. İlk aşamada kullanıldığında veya önamplifikatörGerilim seviyeleri o kadar küçüktür ki, ön yükselticinin çıkışını büyük geziler üzerinden sürdürebiliriz.