Усилитель напряжения на полевом транзисторе

January 22, 2012 by admin Комментировать »

Как и в случае биполярного транзистора, в схеме усилителя напряжения должно иметь место преобразование выходного тока полевого транзистора в выходное напряжение. Для этого требуется резистор нагрузки. На рис. 2.6 показан простейший усилитель напряжения на основе недорогого полевого транзистора общего назначения 2N3819 (аналог КПЗОЗИ. — Примеч. перев.), который является транзистором с р-п-переходом с каналом n-типа. Чтобы получить достаточно большое усиление напряжения, требуется довольно большое значение RL (22 кОм), а это, в свою очередь, требует большого напряжения питания VDD (18 В). В этой простой схеме управляющий р-n-переход смещен в обратном направлении в результате включения между затвором и истоком батарейки с небольшим напряжением 1,5 В. Это неудобно и является недостатком такой схемы, так как предполагает, что для получения заданного тока стока в любом транзисторе типа 2N3819 требуется точно одно и то же напряжение смещения. На самом деле это далеко не так, и поэтому может случиться, что данная схема не будет работать с некоторыми экземплярами транзисторов.

На рис. 2.7 представлена улучшенная схема с автоматическим смещением затвора. Потенциал истока поддерживается положительным относительно земли за счет резистора Rs, тогда как затвор привязан к земле резистором Rg (несмотря на большое значение RG, затвор имеет потенциал земли, так как ток, текущий по RG, пренебрежимо мал). В этом случае напряжение на затворе фактически является отрицательным относительно истока. При этом

Рис. 2.6. Простой усилитель напряжения на полевом транзисторе с отдельным источником смещения в цепи затвора.

смещение зависит от тока истока. Если ток истока растет, то напряжение на Rg увеличивается, и смещение, таким образом, растет по абсолютной величине, в результате чего транзистор подзапирается, и это сдерживает увеличение тока истока. Такая схема допускает изменение в широких пределах напряжения смещения для отдельных экземпляров транзисторов типа 2N3819 и всегда оказывается работающей удовлетворительно.

Рис. 2.7. Стандартный усилитель напряжения на полевом транзисторе с резистором в цепи истока, за счет которого возникает необходимое смещение затвора.

Конденсатор большой емкости Cs предотвращает появление переменного сигнала на истоке, которое привело бы к уменьшению усиления за счет отрицательной обратной связи. Коэффициент усиления напряжения в такой схеме обычно оказывается в пределах от 20 до 30.

Если отсоединить резистор RG от затвора и наблюдать напряжение на стоке с помощью вольтметра постоянного тока, непосредственно включенного между стоком и землей, конструкция в целом будет вести себя как неточный, но чувствительный электрометр, регистрирующий электрический заряд на затворе. Это оказывается возможным по той причине, что ток затвора ничтожно мал и потенциал затвора определяется находящимся на нем зарядом.

Литература: М.Х.Джонс, Электроника — практический курс Москва: Техносфера, 2006. – 512с. ISBN 5-94836-086-5

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты