частоты входное сопротивление начинает уменьшаться из-за шунтирующего действия ёмкости C0. Частота, на которой входное сопротивление транзистора уменьшается в 2 раза, находится по постоянной времени RЗИC0.

Выходное сопротивление определяется внутренним сопротивлением транзистора Ri.

3.2.3. Включение полевого транзистора по схеме с общим затвором

Каскад с ПТ, включённым с общим затвором, и его эквивалентная схема представлены на рис. 3.19.

Пути протекания постоянного I0И = I0С и переменного iИ = iС токов, показанные на рис. 3.19, а, задаются полярностью источников Е0С и Е1.

б

Рис. 3.19

Так как в обычном режиме работы затвор включён в обратном направлении, ток в цепи затвора отсутствует, а названные токи протекают только по внешнему контуру. При заданной полярности входного напряжения E1 пере-

88

менный ток стока протекает по сопротивлению нагрузки R2 в направлении часовой стрелки и создает на нем мгновенное значение выходного напряжения с плюсом вверху. Отсюда следует, что схема с общим затвором, так же как и схема с общей базой, не переворачивает фазу усиливаемого сигнала.

Из равенства токов iС = iИ следует, что коэффициент усиления по току в данной схеме равен единице:

Прежде чем искать коэффициент усиления по напряжению, найдём входной ток:

В этом выражении разность uЗИ – uЗС является падением напряжения на сопротивлении Ri.

Решая уравнение 3.40 относительно тока iИ, находим

Полученное выражение позволяет найти входное сопротивление схемы:

Сопротивление RЗ из-за своей большой величины не оказывает никакого влияния на входное сопротивление и в дальнейшем может не учитываться.

Если учесть неравенства SRi > 1 и Ri > R2, которые почти всегда выполняются, то выражение (3.42) существенно упрощается, и RВХ становится равным

89

Принимая во внимание выражение (3.41) найдем коэффициент усиления по напряжению КЗ для схемы с общим затвором (см. рис. 3.19):

Выражение для КЗ также упрощается, если учесть предыдущие неравен-

ства:

Сквозной коэффициент усиления КЕЗ найдется как отношение напряжения u2 к ЭДС Е1:

или с учётом (3.42) и (3.43) получим

Рис. 3.20

Для определения выходного сопротивления подадим на выходные зажимы напряжение uЗС, а источник входного напряжения заменим его внутренним сопротивлением R1 (рис. 3.20, а).

90

Заменим участок цепи между клеммами исток и сток эквивалентным генератором ЭДС с внутренним сопротивлением Ri и ЭДС, равной SuЗИRi (см. рис. 3.20, б). Полярность генератора SuЗИ, а затем и эквивалентного генератора ЭДС SuЗИRi зависит от направления тока iС = iВЫХ, которое в свою очередь определяется полярностью мгновенного значения приложенного напряжения uЗС.

Полученные выше результаты можно объяснить наличием 100 %-ой отрицательной обратной связи по току параллельной по входу, как это было сделано для схемы с общей базой. На присутствие в схеме обратной связи указывает зависимость RВХ от сопротивления нагрузки и зависимость выходного сопротивления RВЫХ от величины R1. Указанная отрицательная обратная связь значительно расширяет полосу пропускания каскада с общим затвором и уменьшает нелинейные искажения. Увеличение сопротивления источника сигнала R1 ведёт к увеличению глубины ОС и, следовательно, к уменьшению нелинейных искажений.

Частотная характеристика каскада ограничивается входной динамической ёмкостью, которая определяется ёмкостями СЗИ и ССИ. Однако её влияние сказывается на значительно более высоких частотах, чем в схеме с общим истоком, так как она шунтируется малым входным сопротивлением транзистора, включенного по схеме с общим затвором.

91