2. Підсилювальний каскад на польовому транзисторі

Підсилювальні каскади на польових транзисторах мають істотно більший вхідний опір у порівнянні з підсилювальними каскадами на біполярних транзисторах, Найбільше застосування знаходять підсилювальні каскади із загальним витоком (рис. 2.9).

У цьому каскаді резистор , за допомогою якого здійснюється посилення, включений в ланцюг стоку. У ланцюг витоку включений резистор , що створює необхідне падіння напруги в режимі спокою , яка є напругою зсуву між затвором та витоком.

Р езистор у ланцюзі затвору забезпечує в режимі спокою рівність потенціалів затвора й загальної точки підсилювального каскаду.

Т

R_B

C_В

аким чином, потенціал затвору є негативним щодо потенціалу джерела, Вхідна напруга подається через розділюючий конденсатор С. При подачі змінної вхідної напруги в каналі польового транзистора з'являються змінні складові струму витоку , струму стоку , причому . За рахунок падіння напруги на резисторі від змінної складового струму змінна складової напруги між затвором і дом зменшується, що призводить до зменшення коефіцієнта підсилення по напрузі. Це явище називають негативним зворотним зв'язком. Для його усунення паралельно R_B включають конденсатор C_В, опір на найнижчій частоті. Вихідна напруга знімається через конденсатор зв'язку .

Графоаналітичний метод аналізу роботи підсилювального каскаду наведений на рисунку 2.10. Рівняння для ланцюга стоку й витоку в режимі спокою має вигляд

(29)

Відповідно до цього рівняння будуємо лінію навантаження (вольт-амперну характеристику резистора)

(30)

Лінію навантаження будують по двом точкам при й при .

E_C/R_C

I_ССП

U_ЗВСПП

U_СВСП

Рисунок 2.10 - Графоаналітичний метод аналізу роботи підсилювального каскаду

Визначимо по точках перетинання лінії навантаження зі стоковими характеристиками значення струму І_с для різних значень напруги між затвором і стоком. Динамічну перехідну характеристику (рис. 2.10) будують для даного значення опору резистора . Робоча точка П відповідає середині лінійної ділянки динамічної перехідної характеристикиб

Величину резистора визначають по формулі:

(31)

Вихідна напруга знаходиться у противофазі з вхідною й дорівнює:

	(32)
	(33)

де S - крутизна стоко-затворної вольтамперної характеристики транзистора;

— внутрішній опір транзистора. Коефіцієнт підсилення за напругою

(34)

Для підсилювального каскаду на польовому транзисторі R_вх – 10⁵ ... 10⁶ Ом; R_вих = 10³... 10^-4 , тобто R_вих « R_вх, що є важливою перевагою підсилювальних каскадів на польових транзисторах.

Контрольні питання

1. Дайте визначення каскаду на польовому транзисторі.

2. Яка особливість підсилювальних каскадів на польових транзисторах?

3. Як визначається режим спокою?

4. Як визначається режим спокою в підсилювальному каскаді на польовому транзисторі з керованим p - n переходом?

5. Як визначається режим спокою в підсилювальному каскаді на МДН польовому транзисторі з індукованим каналом?

6. Як визначається режим спокою в підсилювальному каскаді на МДП польовому Нтранзисторі з убудованим каналом (режим збагачення й збідніння)?

7. Яке призначення елементів схеми?

8. Як розраховується підсилювальний каскад за постійним струмом?

9. Як розраховується підсилювальний каскад за змінним струмом?

10. Як змінюється струм і напруг каскаду в часі при синусоїдальному вхідному сигналі?

11. Які параметри підсилювального каскаду?