2.9. Підсилювальний каскад на польовому транзисторі з ої

Серед підсилювальних каскадів, виконаних на польових транзисторах, найбільш широке застосування отримав каскад, в якому ПТ включений по схемі із загальним витоком. На малюнку 2.29 приведена принципова схема найбільш поширеного варіанту каскаду з ОЇ з ланцюгом автозсуву, службовці для забезпечення режиму роботи ПТ по постійному струму.

Якщо БТ розділяється на два типи - p-n-p і n-p-n, що відрізняються протилежними полярностями живлячої напруги, то різновидів ПТ існує, щонайменше, шість. Розглянемо схему малюнка 2.29, де зображений ПТ з p-n переходом і n-каналом. Аналіз каскадів на інших типах ПТ відрізнятиметься лише в незначних деталях.

Выходные статические вольтамперные характеристики (ВАХ) ПТ представлены на рисунке 2.30. В отличие от БТ, у ВАХ ПТ имеется значительная область управляемого сопротивления, в которой возможно использование ПТ в качестве электронного управляемого резистора. В качестве усилительного элемента ПТ используется в области усиления.

У відсутність вхідного сигналу каскад працює в режимі спокою. За допомогою резистора задається напруга зсуву яке визначає струм спокою стоку .

Координати робочої точки визначаються співвідношеннями:

,

де - межа області керованого опору на вихідних статичних характеристиках транзистора (малюнок 2.30) ;

,

де - опір навантаження каскаду по змінному струму;

,

де - напруга відсічення - струм стоку при (або при для ПТ в режимі збагачення, див. малюнок 2.33 в підрозділі 2.10).

За допомогою резистора крім завдання необхідної напруги зсуву, в каскад вводиться ООС, сприяюча термостабілізації (у ПТ як і у БТ спостерігається сильна температурна залежність параметрів), на частотах сигналу ця ОС усувається шляхом включення .

Графічно проілюструвати роботу каскаду з ОЇ можна, використовуючи прохідні і вихідні статичні характеристики ПТ, шляхом побудови його динамічних характеристик. Побудова багато в чому аналогічно каскаду з ОЕ і окремо не розглядається.

Неважко показати, що каскад з ОЇ, як і каскад з ОЕ, інвертує вхідний сигнал.

На малюнку 2.31а,б,в приведені, відповідно, малосигнальні схеми для областей Сч,нч, і ВЧ.

Для розрахунку параметрів підсилювального каскаду по змінному струму зручно використовувати методику, описану в розділі 2.3, а ПТ представити моделлю, запропонованою в розділі 2.4.2.

В результаті розрахунку в області СЧ отримаємо:

,

де ;

,

.

Ці співвідношення отримані в припущенні, що низькочастотне значення внутрішньої провідності транзистора багато менше і . Ця умова (якщо не буде обумовлено особливо) діятиме і при подальшому аналізі підсилювальних каскадів на ПТ.

У області ВЧ отримаємо:

,

де - постійна часу каскаду в області ВЧ ;

,

де ;

.

Виразу для відносного коефіцієнта передачі і коефіцієнта частотних спотворень і співвідношення для побудови АЧХ і ФЧХ каскаду з ОК аналогічні приведеним в розділі 2.5 для каскаду з ОЕ.

В області НЧ отримаємо:

,

де - постійна часу розділового ланцюга в області НЧ. далі все так само, як для каскаду з ОЕ.