Исследование усилительных каскадов на полевом транзисторе с управляющим p-n-переходом. Охремчик С.А. - 15 стр.

UptoLike

Составители: 

Выражению (13) соответствует линейная (малосигнальная) эквива-
лентная схема ПТ с генератором тока, которая показана на рис. 6. Здесь
буквами З, И, С обозначены выводы затвора, истока и стока,
I
Г
идеальный
источник тока
i
Г
= S u
ЗИ
, имеющий бесконечное выходное (внутреннее) со-
противление, а
R
i
и R
Е
выходное (7) и входное (3) сопротивления ПТ.
Замечание. Эквивалентная схема ПТ на рис. 6 справедлива для низких и
средних частот сигналов, поскольку эта схема не учитывает межэлектрод-
ных емкостей затвор-исток
С
ЗИ
,
затвор-сток
С
ЗС
и сток-исток С
СИ
.
Для описания свойств ПТ в широ-
ком диапазоне частот применяют
физическую эквивалентную схему
(рис. 7), учитывающую межэлек-
тродные емкости
С
ЗИ
, С
ЗС
и С
СИ
.
Поскольку ПТ работает с обратно
смещенным
p-n-переходом, то ем-
кости
С
ЗИ
и С
ЗС
являются барьер-
ными, а С
СИ
в основном определя-
ется емкостью между электродами
стока и истока.
С
ЗИ
I
Г
u
ЗИ
R
i
u
СИ
i
С
Su
ЗИ
Р
ис. 7
И
И
З
С
С
CИ
i
З
С
ЗС
R
Е
Для маломощных ПТ различно-
го типа характерны значения С
ЗИ
= 2…15 пФ, С
ЗС
= 0,3...10 пФ, С
СИ
< 1пФ.
Таким образом, межэлектродные емкости ПТ достаточно малы. Поэтому на
низких и средних частотах пренебрегают реактивными составляющими то-
ков затвора и стока. На высоких частотах реактивные сопротивления емко-
стей уменьшаются, что приводит к заметному шунтированию ими входной и
выходной цепей ПТ, а также к появлению обратной связи между выходом и
входом и к снижению коэффициента усиления усилителя на ПТ.
5. Схемы включения полевого транзистора и их характеристики
При использовании ПТ для усиления электрических сигналов один из
его трёх выводов (электродов) является общим для входа и выхода. В зави-
симости от того, какой вывод выбран общим, различают три схемы вклю-
чения ПТ: с общим истоком (ОИ), с общим стоком (ОС), и с общим затво-
ром (ОЗ). Эти схемы в общем виде показаны на рис. 3.
Наибольшее распространение в усилительных устройствах получили
схемы с общим истоком (ОИ) и общим стоком (ОС). Схема включения с
общим затвором (ОЗ) находит применение реже. Поэтому далее рассмот-
рим особенности построения и основные характеристики усилительных
каскадов на ПТ, использующих схемы с ОС и ОИ.
15
    Выражению (13) соответствует линейная (малосигнальная) эквива-
лентная схема ПТ с генератором тока, которая показана на рис. 6. Здесь
буквами З, И, С обозначены выводы затвора, истока и стока, IГ – идеальный
источник тока iГ = S uЗИ, имеющий бесконечное выходное (внутреннее) со-
противление, а Ri и RЕ – выходное (7) и входное (3) сопротивления ПТ.
    Замечание. Эквивалентная схема ПТ на рис. 6 справедлива для низких и
средних частот сигналов, поскольку эта схема не учитывает межэлектрод-
                                          ных емкостей затвор-исток СЗИ,
         iЗ                    iС С       затвор-сток СЗС и сток-исток ССИ.
 З                СЗС
                                          Для описания свойств ПТ в широ-
                                          ком диапазоне частот применяют
        СЗИ      IГ       Ri     uСИ      физическую эквивалентную схему
uЗИ                                       (рис. 7), учитывающую межэлек-
       RЕ                     СCИ         тродные   емкости СЗИ, СЗС и ССИ.
               SuЗИ                       Поскольку ПТ работает с обратно
                                          смещенным p-n-переходом, то ем-
 И                                  И кости СЗИ и СЗС являются барьер-
                                          ными, а ССИ в основном определя-
                Рис. 7
                                          ется емкостью между электродами
                                          стока и истока.
                                              Для маломощных ПТ различно-
го типа характерны значения СЗИ = 2…15 пФ, СЗС = 0,3...10 пФ, ССИ < 1пФ.
Таким образом, межэлектродные емкости ПТ достаточно малы. Поэтому на
низких и средних частотах пренебрегают реактивными составляющими то-
ков затвора и стока. На высоких частотах реактивные сопротивления емко-
стей уменьшаются, что приводит к заметному шунтированию ими входной и
выходной цепей ПТ, а также к появлению обратной связи между выходом и
входом и к снижению коэффициента усиления усилителя на ПТ.

   5. Схемы включения полевого транзистора и их характеристики

    При использовании ПТ для усиления электрических сигналов один из
его трёх выводов (электродов) является общим для входа и выхода. В зави-
симости от того, какой вывод выбран общим, различают три схемы вклю-
чения ПТ: с общим истоком (ОИ), с общим стоком (ОС), и с общим затво-
ром (ОЗ). Эти схемы в общем виде показаны на рис. 3.
    Наибольшее распространение в усилительных устройствах получили
схемы с общим истоком (ОИ) и общим стоком (ОС). Схема включения с
общим затвором (ОЗ) находит применение реже. Поэтому далее рассмот-
рим особенности построения и основные характеристики усилительных
каскадов на ПТ, использующих схемы с ОС и ОИ.




                                    15