Графический расчёт статического коэффициента усиления

 

Выберем напряжение питания 10 В и сопротивление нагрузки RН = 1 кОм. Проведём нагрузочную прямую между точками 10 В и 10 мА. Теперь можно определить коэффициент усиления по напряжению.

 

Рис. 6.11.

Схема простейшего работоспособного каскада с общим истоком на полевом транзисторе.

 

Выберем постоянное напряжение на затворе в рабочей точке UЗИ = −1.3 В (точка b)и графически определим, на сколько изменится напряжение между стоком и истоком при изменении напряжения на затворе на 0.65 В (точки a, b и c на рис. 6.12).

Рис. 6.12.

Графическое вычисление коэффициента усиления каскада с общим истоком.

 

 

Это будет разница напряжений сток-исток в точках аи c на рис. 6.12 ΔUСИ = –3.7В.

KУС = ΔUСИ / ΔUЗИ = –3.7 В / 0.65 В = – 5.7.

Во-первых, знак KУСИЛЕНИЯ отрицательный – усилитель изменяет (инвертирует) знак сигнала. При увеличении напряжения UЗИ от – 1.65 до – 1.0 В напряжение UСИ уменьшается.

Во-вторых, на этом примере видны источники возможных нелинейных искажений. Например, если взять рабочую точку на характеристике с напряжением UЗИ = −0.5 В, то из графика видно, что увеличение и уменьшение напряжения на затворе на 0.25 В приведёт к разным по модулю изменениям выходного напряжения, а в итоге к нелинейным искажениям сигнала.

Получился маленький коэффициент усиления по сравнению с аналогичным каскадом на биполярном транзисторе, у которого коэффициент получился бы около сотни. Зато очень большое входное сопротивление. Обычно оно определяется только сопротивлением резистора RBX , так как собственное входное сопротивление полевого транзистора больше 108 Ом.

Такой простейший каскад требует выбора режима работы почти в каждом случае, так как у транзисторов всегда большой разброс параметров даже внутри одной серии.

Теперь нетрудно рассчитать коэффициент усиления по току. Пусть, например, RВХ = 1 МОм. Тогда ΔIВХ = 0.65 В / 1 МОм = 0.65 мкА. Зная, что между точками a и c на рис. 6.12 ΔIСИ = 3.6 мА, находим: K ПО ТОКУ = ΔIСИ / ΔIВХ ≈ 5000.

Рабочую точку b мы выбрали произвольно. Если выбирать точку из соображений максимального неискажённого выходного напряжения, то лучше выбрать точку а. Если из соображений экономичности, лучше выбрать точку с минимальным током, например точку с.

Сопротивление Rg и ёмкость Cg образуют цепь автоматического смещения, задача которой – задать постоянное напряжение на затворе. Действительно, постоянный ток I0 , протекая по Rg , создаёт отрицательное напряжение − I0 Rg на истоке относительно общего провода. Постоянное напряжение на верхнем конце резистора Rg будет положительным относительно "земли", а затвор соединён с "землёй" резистором, по которому не течёт постоянный ток. Значит, постоянное напряжение на затворе будет равно нулю. Тогда постоянное напряжение UЗИ будет отрицательно.

Выбирая ток I0 и сопротивление Rg , можно задать нужное напряжение смещения на затворе. В нашем примере при токе сток-исток в 2.6 мА и напряжении смещения в 1.3 В сопротивление Rg должно быть 500 Ом. Ёмкость Сg выбирается так, что на нижней рабочей частоте усилителя она сильно шунтирует сопротивление Rg . Поэтому наличие цепочки Rg Cg не сказывается на прохождении сигнала.

 






Дата добавления: 2017-10-04; просмотров: 1463; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2022 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.019 сек.