Электроника в вопросах и ответах (Хабловски, Скулимовски) - страница 60
В каких схемах работает полевой транзистор и какова его эквивалентная схема?
Полевой транзистор, так же как и биполярный, может работать в следующих усилительных схемах, упрощенно показанных на рис. 4.24; схема с общим истоком (ОИ) — аналог схемы ОЭ; схема с общим затвором (ОЗ) — аналог схемы ОБ, схема с общим стоком (ОС) — аналог схемы ОК.
Рис. 4.24.Схемы включения полевого транзистора:
а — с общим истоком; б — с общим затвором; в — с общим стоком
Для каждой из этих схем можно определить соответствующую эквивалентную схему. На рис. 4.25 показана упрощенная физическая модель полевого транзистора, работающего в схеме с ОИ с нагрузкой в цепи стока — резистором сопротивлением R>н. Емкость С>зи лежит обычно в пределах 3—10 пФ, а емкость С>зсеще меньше.
Рис. 4.25.Физическая модель полевого транзистора, работающего в схеме с ОИ и нагрузкой R>н
Входная емкость транзистора в схеме с ОИ выражается зависимостью
С>вх= С>зи = k·С>зс
причем коэффициент k зависит от S и R>н и он тем больше, чем больше S и R>н. Емкость эквивалентной схемы достаточно просто можно измерить либо найти в справочниках, однако в них чаще даются «четырехполюсниковые» параметры транзистора. При этом следует помнить, что имеются следующие соотношения:
С>зс = С>12; С>зс + С>зи = С>11
Параметр S можем определить из характеристик. Коэффициент усиления по напряжению в схеме с ОИ рассчитывается по формуле
K>U= ΔU>вых/ΔU>вх= — S·R>н
Знак минус обозначает переворачивание фазы на 180° в схеме с ОИ.
Чем отличаются свойства биполярных и полевых транзисторов?
Полевые транзисторы по сравнению с биполярными имеют следующие преимущества: большое входное сопротивление, малую зависимость параметров от температуры, возможность работы в диапазоне как положительных, так и отрицательных сигналов (это не относится к полевым транзисторам с р-n переходом, которые при смещении затвора в проводящем направлении дают большой ток затвора).
Полевые транзисторы по сравнению с биполярными обладают следующими недостатками: малая мощность, малое значение S; большая входная емкость, в результате чего, несмотря на большое входное сопротивление, полное входное сопротивление быстро убывает с ростом частоты. Например, R>к= 15 кОм, С>вх = 40 пФ, и тогда на частоте f = 100 кГц получим Z>вх = 1/10ω·С>вх= 40 кОм.
Что можно сказать о рабочей характеристике схемы с ОИ?
Усилитель, работающий по схеме с ОИ, представлен на рис. 4.26, а, а выходные стоковые характеристики I>c = f(U>си) для U>зи = const — на рис. 4.26, б. Можем записать следующее уравнение:
U>си = Ec — U>cR>н
причем для плоских участков характеристики