22. Схемы включения полевых транзисторов

Схема с общим истоком.

Н а рисунке n-канальный. Соответствует схеме включения с ОЭ. Различие в том, что диод канал-затвор включен в запирающем направлении. Входной ток при этом практически равен нулю, а входное сопротивление очень велико.

Коэффициент усиления по напряжению А=-S(Rи||rис). При Rи>>rис=Ri= dUси/dIc максимальная величина А=-S*Ri≈-μ. Для n-канальных транзисторов составляет 100-300, для p-канальных в 2 раза меньше. Т.о. максимальный коэффициент усиления ПТ значительно меньше коэффициента усиления БТ. Выходное сопротивление = Rи||Ri

С хема с общим затвором для ПТ практически не применяется, т.к. при этом включении не используется свойство высокоомности цепи затвор-исток транзистора. Схема с общим стоком. Истоковый повторитель. Обладает значительно большим входным сопротивлением, чем схема с общим истоком. Коэффициент усиления по напряжению А=1/(1+1/[S*Rи||rис]). Входное сопротивление =беск. Выходное сопртивление =Rи||(1/S). Преимущество: схема существенно уменьшает входную емкость каскада. В отличие от эмиттерного повторителя выходное сопротивление истокового повторителя не зависит от внутреннего сопротивления Rг источника сигнала. Истоковый повторитель не позволяет достичь таких низких величин выходных сопротивлений, как эмиттерный повторитель, т.к. полевые транзисторы имеют меньшую крутизну, чем биполярные. Поэтому часто полевой и биполярный транзистор включают совместно по схеме Дарлингтона. Результирующая крутизна S≈S1β2.

23. Обратная связь в усилителях

В реальных усилителях по причине временного дрейфа параметров, старения, технологического разброса параметров реальные характеристики (коэффициент усиления, Rвх, R вых) не удается получить стабильными. Кроме того изменение Rн также оказывает влияние на характеристики. Поэтому усилитель в целом и отдельные его каскады в частности охватывают цепями ОС. Обратная связь – передача части мощности с выхода устройства или какого-либо промежуточного звена на его вход. На схеме все обозначения комплексные, конкретные примеры схем в других билетах.

Ф изически β определяет долю выходного сигнала, передаваемого через цепь ОС на вход. ОС может вводиться для изменения характеристик усилителя или возникать за счет нежелательного влияния выходных цепей на входные. Различают 2 вида ОС: положительная, когда фазы совпадают; отрицательная, когда фазы противоположны. Различают также цепи по способу получения сигнала (см. рисунок). Сигнал ОС можно на подать на вход усилителя последовательно или параллельно с входным сигналом. Различают последовательную (со сложением напряжений) и параллельную (со сложением токов) ОС.

1. Послед по напряж: Uос изменяется пропорционально Uвых и подключается последовательно с источником входного сигнала. 2. Паралл. на напряж: то же, но подключается параллельно к источнику. 3,4. то же самое, но пропорционально Iвых. 5. Смешанная.

24. Коэффициент передачи усилителя, охваченного ос

K-коэффициент усиления (напряжения) усилителя без ОС-коэффициент прямой передачи. Kос – коэффициент усиления усилителя, охваченного ОС. β – показывает долю выходного сигнала, передаваемого на вход-коэффициент передачи цепи ОС. Kос=Uвых/Uвх=Uε*K/(Uε-Uос). Если ПОС, то Uε=Uвх+Uос. Uос=Uε*K*β. Kос=Uε*k/(Uε-kβUε)=K/(1-kβ). kβ – фактор обратной связи. Если kβ>0, то ПОС; если <0, то ООС. Kоос=K/(1+kβ). Выражение справедливо при любом способе получения и передачи сигнала ОС. Рассмотрим схему усилителя с последовательной ОС по напряжен ию (след. билет).

K=U2/U1. Kос=Uвых/Ег.

Цепь ОС м.б. пассивной (резистивной, емкостной) и активной (усилитель в цепи ОС). Коэфф. передачи цепи ОС для схемы βu=Uβ/Uвых. Считая четырехполюсники усилителя и ОС однонаправленными: U1=zвх*Iвх=zвх*(Ег+Uβ)/(zг+zвх+zвыхβ)=Ег*zвх/ (zг+zвх+zвыхβ)+Uβ*zвх/(zг+zвх+zвыхβ).εвх=U1/Ег|Uβ=0=U1/Uβ|Ег=0=zвх/(zг+zвх+zвыхβ). U1=Ег*εвх+Uβ*εвх.Uвых+U2(zн/||zвхβ)/(zн||zвхβ+zвых)=U2*εвых. U2=kU1=k*εвх(Ег +Uβ)= k*εвх(Ег +Uвых*βu)=Uвых/εвых. Uвых(1-k βu*εвх* εвых)=kЕг*εвх*εвых.

При zвхбеск. εвх=1; zвых0 εвх=1. Такие значения сопротивлений взяты, чтобы помехи не усиливались и чтобы выходной сигнал на ослабевал. Kпос=K/(1-kβu); Kоос=K/(1+kβu). Примерами 100% ООС являются эмиттерный и истоковый повторители.