Transistorschakelcircuits met veldeffecten

Net zoals in verschillende elektronische apparaten werken bipolaire transistors met gemeenschappelijke emitter, gemeenschappelijke collector of gemeenschappelijke basisschakeling, veldeffecttransistors in veel gevallen kan het op dezelfde manier worden gebruikt om op te nemen: gemeenschappelijke bron, gemeenschappelijke afvoer of gemeenschappelijke poort.

Het verschil zit in de besturingsmethode: de bipolaire transistor wordt bestuurd door de basisstroom en de FET wordt bestuurd door de poortlading.

Wat het stroomverbruik van de besturing betreft, is FET-besturing over het algemeen zuiniger dan bipolaire transistorbesturing. Dit is een van de factoren die de huidige populariteit van veldeffecttransistors verklaren. Overweeg echter in algemene termen de typische schakelcircuits van FET's.

Algemene bronschakeling

Het circuit voor het inschakelen van een common-source FET is analoog aan een common-emittercircuit voor een bipolaire transistor. Een dergelijke opname is heel gebruikelijk vanwege het vermogen om een ​​aanzienlijke toename van vermogen en stroom te geven terwijl de spanningsfase van het afvoercircuit wordt omgekeerd.

De ingangsweerstand van de directe junction-source bereikt honderden megaohms, hoewel deze kan worden verminderd door een weerstand toe te voegen tussen de gate en de source om de gate galvanisch naar de gemeenschappelijke draad te trekken (de FET beschermen tegen pickups).

De waarde van deze weerstand Rz (typisch 1 tot 3 MΩ) wordt zo gekozen dat de poort-bronweerstand niet sterk wordt voorgespannen, terwijl overspanning door de stuurknooppuntstroom met omgekeerde voorspanning wordt voorkomen.

De aanzienlijke ingangsweerstand van een FET in een common-source circuit is een belangrijk voordeel van de FET bij gebruik in spannings-, stroom- en vermogensversterkingscircuits, aangezien de weerstand in het draincircuit Rc meestal niet hoger is dan enkele kΩ.

Schakel in met gemeenschappelijke bron

Het schakelcircuit van een common-drain (source-volger) FET is analoog aan een common-collector-circuit voor een bipolaire transistor (emitter-volger). Een dergelijke schakeling wordt gebruikt in afstemmingsfasen waarbij de uitgangsspanning in fase moet zijn met de ingangsspanning.

De ingangsweerstand van de poort-bronovergang bereikt, zoals voorheen, honderden megaohms, terwijl de uitgangsweerstand Ri relatief klein is. Deze schakeling heeft een hoger frequentiebereik dan een eenvoudige bronschakeling. De spanningsversterking ligt dicht bij de eenheid omdat de source-drain- en gate-source-spanningen voor dit circuit meestal in grootte dichtbij zijn.

Algemene rolluikschakeling

Een gemeenschappelijke poortschakeling is vergelijkbaar met een gemeenschappelijke basistrap voor een bipolaire transistor. Er is hier geen stroomversterking en daarom is de vermogensversterking vele malen kleiner dan bij een common-source cascade.De boostspanning heeft dezelfde fase als de stuurspanning.

Aangezien de uitgangsstroom gelijk is aan de ingangsstroom, is de stroomversterking gelijk aan één en is de spanningsversterking meestal groter dan één.

Deze schakeling heeft een karakteristiek - parallelle negatieve stroomterugkoppeling, omdat met een toename van de besturingsingangsspanning de bronpotentiaal toeneemt, dienovereenkomstig neemt de afvoerstroom af en neemt de spanning over de broncircuitweerstand Ri af.

Dus aan de ene kant neemt de spanning over de bronweerstand toe door een toenemend ingangssignaal, maar neemt af naarmate de afvoerstroom afneemt, dit is negatieve feedback.

Dit fenomeen verbreedt de trapbandbreedte in het hoogfrequente gebied, daarom is het gemeenschappelijke poortcircuit populair in hoogfrequente spanningsversterkers en is het vooral gewild in zeer stabiele resonantiekringen.