itciskra.ru
Идея усилителя на полевом транзисторе с общим истоком основана на использовании полевого транзистора, где сигнал управляющий на входе подается на затвор, а сигнал усиленный получается на выходе, в истоке. При этом основным преимуществом такого усилителя является отсутствие пропускной способности для переменного тока между затвором и истоком, что позволяет достичь низкого уровня шума и высокой стабильности усилительных параметров.
Основным элементом усилителя на полевом транзисторе с общим истоком является полевой транзистор, который обычно имеет три вывода: затвор, исток и сток. На затвор подается управляющий сигнал, который изменяет напряжение на затворе и, следовательно, управляет током, протекающим через транзистор. Результатом является усиление сигнала на выходе усилителя, который подается на исток. Такой тип усилителя является незаменимым элементом в радиоэлектронике и широко используется в различных устройствах, таких как радиоприемники, усилители звука и т. д.
Расчет усилителя на полевом транзисторе с общим истоком
Основная функция усилителя на полевом транзисторе с общим истоком — усиление амплитуды входного сигнала. Он также может служить для изменения фазы сигнала, снижения сопротивления нагрузки и других задач.
Для расчета усилителя на полевом транзисторе с общим истоком требуется знание некоторых параметров транзистора, таких как коэффициент усиления тока истока и коэффициент усиления проводимости. Необходимо также учесть значения сопротивлений нагрузки и источника питания.
Важным параметром для расчета усилителя является точка покоя транзистора. Определение точки покоя включает в себя выбор платы смещения и подстройку напряжения на пине истока так, чтобы транзистор находился в рабочем режиме. Это обеспечивает стабильность усиления и предотвращает деформацию выходного сигнала.
При расчете умножителя на полевом транзисторе с общим истоком необходимо также учесть мощность и коэффициент усиления сигнала. Для этого используются формулы, основанные на законах Кирхгофа и малых сигналах.
| Параметр | Формула |
|---|---|
| Коэффициент усиления тока истока | β = ΔIк / ΔIвх |
| Коэффициент усиления проводимости | gm = ΔIк / ΔUвх |
| Сопротивление нагрузки | Rнагр = ΔUвых / ΔIнагр |
| Сопротивление источника питания | Rи = ΔUвх / ΔIи |
Расчет усилителя на полевом транзисторе с общим истоком позволяет определить оптимальные значения компонентов для достижения заданных характеристик усиления и стабильной работы устройства.
Особенности работы источника тока усилителя
Одной из особенностей работы источника тока является его независимость от изменений входного сигнала. Именно благодаря этой независимости источник тока обеспечивает линейное искажение сигнала на выходе усилителя.
Исходный сигнал, поступающий на базу транзистора, усиливается и преобразуется в сигнал переменного тока на выходе усилителя. Однако, чтобы обеспечить линейное усиление, необходимо, чтобы ток через транзистор был стабильным и не зависел от изменений входного сигнала.
Источник тока решает эту задачу. Он обеспечивает постоянный ток через транзистор, который не зависит от входного сигнала. Для этого в усилитель включается элемент с постоянным смещением, который гарантирует стабильность тока. В качестве такого элемента может использоваться стабилитрон, диод, резистор и т.д.
Кроме того, источник тока играет важную роль в стабилизации и поддержании рабочих параметров транзистора. Он защищает транзистор от нежелательных внешних воздействий, таких как изменение напряжения питания или температуры.
Таким образом, источник тока усилителя является звеньем, обеспечивающим стабильность и линейность работы транзистора. Он играет важную роль в формировании выходного сигнала и обеспечении качественного усиления.
Расчет входного сопротивления усилителя
Входное сопротивление усилителя на полевом транзисторе с общим истоком определяется сопротивлением генератора сигнала и комплексным входным сопротивлением самого транзистора.
Сопротивление генератора сигнала играет основную роль в определении входного сопротивления усилителя. Чем выше сопротивление генератора, тем больше будет входное сопротивление усилителя. Например, если сопротивление генератора равно 1 кОм, то входное сопротивление усилителя также будет около 1 кОм.
Комплексное входное сопротивление транзистора находится в пределах от нескольких десятков до сотен ом. Оно зависит от характеристик самого транзистора и типа схемы усиления.
Если известны сопротивление генератора сигнала и комплексное входное сопротивление транзистора, то входное сопротивление усилителя можно рассчитать как параллельное соединение этих двух сопротивлений. Например, если сопротивление генератора равно 1 кОм, а комплексное входное сопротивление транзистора составляет 100 Ом, то входное сопротивление усилителя будет равно 90,91 Ом (параллельное соединение 1 кОм и 100 Ом).
Таким образом, расчет входного сопротивления усилителя на полевом транзисторе с общим истоком требует знания сопротивления генератора сигнала и комплексного входного сопротивления самого транзистора. Эти параметры могут быть определены экспериментально или найдены в справочной литературе.
Расчет выходного сопротивления усилителя
Выходное сопротивление усилителя с общим истоком определяется резистором нагрузки и внутренним сопротивлением транзистора.
Резистор нагрузки, подключенный к выходу усилителя, создает некоторое дополнительное сопротивление. Это сопротивление включено параллельно внутреннему сопротивлению транзистора.
Выходное сопротивление усилителя можно рассчитать по следующей формуле:
Rвых = Rнагр