Частотный анализ каскадов на полевых транзисторах

Малосигнальная эквивалентная схема каскада с общим истоком для области высоких частот показана на рис.2.44. Входной ток каскада по этой схеме определяется как сумма токов емкостей C_зи и C_зс:

I_вх = jwC_зиu_вх + jwC_зс(u_вх – u_вых),

откуда с учетом u_вых=Ku_вх i_вх = jwC_вх, где C_вх = C_зи + (1 – K)C_зи.

Рис.2.44. Эквивалентная схема каскада с общим истоком

для высоких частот

Из эквивалентной схемы имеем

.

Выходное напряжение с учетом тока в емкости C_зс

u_вых = – [Su_вх - jwC_зс(u_вх – Ku_вх)](r_вн||R_с||R_н||1/jwС_си).

Из этого уравнения с учетом u_вых = Ku_вх получаем

K = ­– (S – jwC_зс + jwC_зсK)[r_вн||R_с||R_н||(1/jwC_си)]

Решение этого уравнения дает

,

где t_вых = (C_си + C_зс)(r_вн||R_с||R_н) » (C_си + C_зс)(R_с||R_н) – постоянная времени в области высоких частот. Обычно wC_зс/S<<1, поэтому

.

Высокочастотная эквивалентная схема для каскада с общим стоком показана на рис.2.45. В соответствии с этой схемой входной ток каскада

i_вх = jwС_зсu_вх + jwС_зи(u_вх – u_вых).

Рис.2.44. Эквивалентная схема каскада с общим стоком

для высоких частот

Принимая во внимание равенство u_вых = Ku_вх, получаем

i_вх = jwС_вх, где C_вх = C_зс + C_зи(1 – K).

Суммарный ток в параллельном соединении сопротивлений r_вн, R_и, R_н и емкости C_си равен Su_зи + jwC_зиu_зи, где u_зи = u_вх – Ku_вх. Следовательно,

U_вых = (S + jwC_зи)(1 – K)u_вх[r_вн||R_и||R_н||(1/jwC_си)]

В результате из последнего уравнения

,

где t_вых = K₀(C_си + C_зи)/S.