Работа полевого транзистора в режиме нагрузки

Лекция 13. Работа полевого транзистора в режиме нагрузки. Схема однокаскадного усилителя. Влияние температуры. Частотные и шумовые характеристики

Принцип работы полевого транзистора в режиме нагрузки аналогичен рассмотренному в разделе 6.1 для биполярного транзистора. Однако схема однокаскадного усилителя на полевом транзисторе с управляющим p-n переходом, представленная на рис. 13.1, имеет некоторые особенности.

Рис. 13.1. Схема однокаскадного усилителя ОИ на полевом транзисторе с управляющим p-n переходом

Поскольку транзистор требует отрицательного напряжения на затворе относительно стока, а источник питания Е с однополярный, применяется цепь автоматического смещения на резисторах R _см и R _и. Падение напряжения на резисторе Rи «переносится» на затвор через R _см практически без потерь, так как постоянная составляющая тока затвора пренебрежимо мала. Таким образом, между затвором и истоком образуется отрицательное напряжение смещения. Рассмотрим порядок расчёта цепи автоматического смещения. На рис. 13.2 представлены статические характеристики, на которых построена нагрузочная прямая.

Рабочая точка выбрана для класса усиления А (U _си = 6 В, I _с = 6 мА). Перенесём рабочую точку на сток – затворную характеристику.

Получим U _зи = -2В.

Чтобы получить такое напряжение смещения при токе I _с = 6 мА, следует установить в цепи истока транзистора Ом.

Рис. 13.2. Графический анализ работы усилителя ОИ

Конденсатор Си служит для шунтирования резистора R _и по переменному току с целью предотвращения снижения коэффициента усиления по напряжению K _U. Максимально возможный коэффициент усиления в такой схеме

. (13.1)

Входное сопротивление усилителя зависит от R _см, величина которого может быть выбрана от единиц кОм до нескольких МОм.

Полевые транзисторы с индуцированным каналом, у которых на затвор подаётся положительное относительно истока напряжение, требуют установки делителя напряжения из резисторов смещения (рис. 13.3).

Рис. 13.3. Схема однокаскадного усилителя ОИ на полевом транзисторе с индуцированным каналом

Напряжение смещения + U _зи устанавливается в соответствии с выбранной рабочей точкой. Входное сопротивление усилителя определяется как результат параллельного соединения R _cм1 и R _см2.

Полевые транзисторы с встроенным каналом могут работать при нулевом смещении на затворе, поэтому в схеме усилителя на таком транзисторе не нужны резисторы смещения, а также можно исключить и разделительный конденсатор на входе.

Такая схема применяется для усиления слабых сигналов радиочастоты, когда требуется получить минимум шумов.