Основные параметры полевого транзистора - начальный ток стока I с нач , напряжение отсечки Uзи отс и начальная крутизна S нач .

Лабораторная работа № 3 a 12

 

РАСЧЕТ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ УСИЛИТЕЛЬНЫХ КАСКАДОВ НА ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРАХ

 

Цель работы: расчет и экспериментальное определение параметров усилительных каскадов на ПТ.

Оборудование: макет – усилительные каскады на ПТ с ОИ и ОС, генератор сигналов, источник питания, цифровой вольтметр, осциллограф.

ВВЕДЕНИЕ

Основные параметры полевого транзистора - начальный ток стока I с нач, напряжение отсечки Uзи отс и начальная крутизна S нач.

 

Аналитическая зависимость тока стока I _с описывается выражением

 

I _с = I _{с нач.} [1 – (U_зи / U_{зи отс.})] ²

Крутизна S

 

S = S _нач. [1 – (U_зи / U_{зи отс.})],

 

где S _нач = (2 I _{с нач} ) / U_{зи отс}

 

2. Усилительные каскады на ПТ с общим истоком (ОИ). Основные параметры каскада K_u, R _вх , R_вых.

На рис. 1 приведена схема усилительного каскада с общим истоком для полевых транзисторов с p-n переходом.

 

Рис. 1

 

 

Падение напряжения на резисторе R_и смещает рабочую точку, крутизна в которой рассчитывается по формуле

 

S = S _нач. [1 – (U_зи / U_{зи отс.})].

 

 

Основные параметры каскада вычисляются по формулам:

 

K _u = - S R _c R _вх = R _з R _вых = R _с. где S = S _нач. [1 – (U_зи / U_{зи отс.})].

 

S = S _нач. [1 – (U_зи / U_{зи отс.})],

 

где S _нач = (2 I _{с нач} ) / U_{зи отс}

 

 

3. Усилительные каскады на ПТ с общим стоком (истоковый повторитель). Основные параметры каскада K_u, R _вх , R_вых.

В усилительном каскаде с общим стоком (рис. 2) выходной сигнал снимается с резистора в цепи истока.

 

Рис. 2

 

Истоковый повторитель имеет коэффициент усиления по напряжению меньше 1, высокое входное и низкое выходное сопротивление. Высокое входное сопротивление обеспечивается структурой полевого транзистора и характерно как для каскадов ОС, так и для каскадов с ОИ. Низкое выходное сопротивление позволяет использовать истоковый повторитель для согласования высокоомных датчиков (каскадов) с низкоомной нагрузкой. Коэффициент усиления и выходное сопротивление рассчитывается по формулам

K_u = R_вых =

Расчет схемы истокового повторителя, если известны значения E и R_и может быть произведен как аналитически, так и графически, с использованием стокозатворной характеристики ПТ.

 

I _с = I _{с нач.} [1 – (U_зи / U_{зи отс.})] ²

U_зи = R_и I_c

 

Аналитичесое (или графическое) решение системы уравнений дает значения U_зи и I_c, что позволяет рассчитать значение крутизны в рабочей точке S.

 

S = S _нач. [1 – (U_зи / U_{зи отс.})].

А затем значения K_u и R_вых.