9. Аналіз FET-підсилювачів
ТОК - 9. Аналіз підсилювача FET
ПОПЕРЕДНІ - 8. Підсилювачі FET - канонічні конфігурації
Аналіз FET-підсилювачів
9.1 Підсилювач CS (і вихідний резистор)
Рисунок 33 - Підсилювач CS з резистором джерела
На малюнку 33 (a) показано підсилювач CS з вихідним резистором. The ac еквівалентна схема знаходиться на малюнку 33 (b). Ми припускаємо ro велика в порівнянні з, тому її можна знехтувати. Якщо конденсатор присутній між джерелом і землею (тобто підсилювачем CS), потрібно просто встановити RS дорівнює нулю в наступному ac рівняння. Ми робимо це після завершення цього виведення.
У частині (b) малюнка 33, RG є паралельна комбінація R1 та R2 та VGG є еквівалентною напругою схеми зміщення:
(41)
Для аналізу ac еквівалентна схема, ми пишемо рівняння КВЛ навколо воріт ланцюга.
(42)
Вихідна напруга, vз, дається
Посилення напруги, Avзнайдено.
(43)
Якщо опір джерела, RS, обходиться конденсатором, пускаємо RS = 0, а коефіцієнт підсилення напруги збільшується до
(44)
Зазвичай це велике негативне число.
Вхідний опір і посилення струму задаються
(45)
9.2 Підсилювач CG
На малюнку 37 (a) показаний однокаскадний загальнопривідний підсилювач і на малюнку 6.37 (b) показано його ac еквівалент. Ми ще раз знехтували ro при припущенні, що вона велика в порівнянні з паралельною комбінацією RD з Rзагрузка.
Малюнок 37 - підсилювач CG
З малюнка 37 (b) з крайньої лівої петлі, напруга від воріт до джерела задається
(46)
Струм через RS is
(47)
тому (вхідний) опір, який бачить джерело
(48)
Це слід порівнювати з Equation (45) для підсилювача CS. Ми бачимо, що якщо опір воріт є високим, вхідний опір підсилювача загального джерела може бути набагато більшим, ніж у підсилювача common-gate. Фактично кількість застосувань підсилювача CG обмежена через низький вхідний опір.
Посилення напруги задається
(49)
Порівнюючи це з Рівнянням (44), ми бачимо, що коефіцієнт посилення напруги для підсилювача CS з непрохідним опором в вихідній схемі такий же, як і у підсилювача CG, за винятком того, що підсилювач CG не змінює фазу.
Вихідний опір просто задається RD (покласти в тестовий струм і виміряти напругу під час встановлення vin до нуля).
Посилення струму підсилювача CG
(50)
9.3 Підсилювач CD (SF)
На малюнку 39 (a) показаний однокаскадний підсилювач джерела спільного стоку (SF), а на малюнку 39 (b) показано його ac еквівалент. Як і в кожній аналізованій конфігурації, ми опускаємо великий опір, ro при допущенні він набагато більше, ніж паралельне поєднання RS з Rзагрузка.
Малюнок 39 - Підсилювач CD
Вхідний опір просто Rin = RG. Написавши рівняння KVL навколо петлі ворота до джерела, ми маємо
(51)
з яких ми отримуємо
(52)
Вихідна напруга
(53)
Посилення напруги - це відношення вихідної напруги до вхідної напруги.
(54)
Зауважимо, що це посилення напруги менше одиниці, і наближається до одного як паралельна комбінація RS з Rзагрузка збільшується.
Тепер знайдемо поточний коефіцієнт підсилення. Вихідний струм - це відношення вихідної напруги до опору навантаження. Вхідний струм є вхідним напругою, розділеним на RG. Таким чином, коефіцієнт підсилення надається
(55)
Вихідний опір можна знайти, замінивши навантажувальний резистор випробувальною напругою, vтест, а потім знаходження результуючого струму, iтест. Струм, керований цим джерелом тесту, знаходить з рівняння вузла на джерелі.
(56)
Напруга від воріт до джерела просто -vтест оскільки ми припускаємо, що вхідна напруга дорівнює нулю. Тому вихідний опір становить
(57)