Tranzistorové spínací obvody s efekty pole
Stejně jako v různých elektronických zařízeních bipolární tranzistory pracují se společným emitorem, společným kolektorem nebo spínáním společné báze, tranzistory s efektem pole v mnoha případech může být použit podobně jako zahrnutí: společného zdroje, společného odtoku nebo společné brány.
Rozdíl spočívá ve způsobu řízení: bipolární tranzistor je řízen proudem báze a FET je řízen nábojem hradla.
Z hlediska spotřeby řídicího výkonu je FET řízení obecně ekonomičtější než bipolární tranzistorové řízení. To je jeden z faktorů, které vysvětlují současnou popularitu tranzistorů s efektem pole. Zvažte však obecně typické spínací obvody FET.
Obecné přepínání zdrojů
Obvod pro zapnutí FET se společným zdrojem je analogický obvodu se společným emitorem pro bipolární tranzistor. Takové zahrnutí je velmi běžné kvůli schopnosti poskytnout významné zvýšení výkonu a proudu, zatímco napěťová fáze odtokového okruhu je obrácena.
Vstupní odpor přímého spoje-zdroje dosahuje stovek megaohmů, i když jej lze snížit přidáním odporu mezi hradlo a zdroj, aby se hradlo galvanicky přitáhlo ke společnému vodiči (chrání FET před snímači).
Hodnota tohoto rezistoru Rz (typicky 1 až 3 MΩ) je zvolena tak, aby výrazně nezkreslovala odpor hradla-zdroje a zároveň zabránila přepětí z proudu řídicího uzlu zpětného předpětí.
Významný vstupní odpor FET v obvodu se společným zdrojem je důležitou výhodou FET při použití v napěťových, proudových a výkonových zesilovacích obvodech, protože odpor v obvodu kolektoru Rc obvykle nepřesahuje několik kΩ.
Zapněte se společným zdrojem
Spínací obvod společného sběrače (zdroj-sledovač) FET je analogický obvodu společného kolektoru pro bipolární tranzistor (emitor-sledovač). Takovéto přepínání se používá v přizpůsobovacích stupních, kde výstupní napětí musí být ve fázi se vstupním napětím.
Vstupní odpor přechodu hradlo-zdroj, stejně jako dříve, dosahuje stovek megaohmů, zatímco výstupní odpor Ri je relativně malý. Toto spínání má vyšší frekvenční rozsah než jednoduchý zdrojový obvod. Napěťový zisk se blíží jednotce, protože napětí zdroje-odvod a hradlo-zdroj pro tento obvod jsou obvykle blízké velikosti.
Obecné přepínání závěrky
Obvod společného hradla je podobný běžnému základnímu stupni pro bipolární tranzistor. Zde není žádný proudový zisk, a proto je výkonový zisk mnohonásobně menší než u kaskády se společným zdrojem.Zesilovací napětí má stejnou fázi jako řídicí napětí.
Protože výstupní proud je roven vstupnímu proudu, pak je proudový zisk roven jednotce a napěťový zisk je obvykle větší než jedna.
Toto spínání má charakteristickou - paralelní zápornou proudovou zpětnou vazbu, protože se zvýšením řídicího vstupního napětí se zvyšuje potenciál zdroje, odpovídajícím způsobem klesá odběrový proud a klesá napětí na odporu Ri zdrojového obvodu.
Takže na jedné straně se napětí na odporu zdroje zvyšuje v důsledku zvyšujícího se vstupního signálu, ale snižuje se, když klesá odběrový proud, to je negativní zpětná vazba.
Tento jev rozšiřuje šířku pásma stupně ve vysokofrekvenční oblasti, proto je obvod se společným hradlem oblíbený ve vysokofrekvenčních napěťových zesilovačích a je zvláště vyhledáván ve vysoce stabilních rezonančních obvodech.