Усилительные каскады на полевых транзисторах. Из трех возможных схем включения полевых транзисторов (с общим затвором, общим истоком и общим стоком) наиболее распространены усилительные каскады с общим

Из трех возможных схем включения полевых транзисторов (с общим затвором, общим истоком и общим стоком) наиболее распространены усилительные каскады с общим истоком (рис. 2.7), которые являются аналогом каскадов с общим эмиттером. Резистор R_C играет роль нагрузки транзистора, разделительные конденсаторы С_р1 и С_р2 выполняют функции, не отличающиеся от их функций в каскадах на биполярных транзисторах.

Рис. 2.7. Схемы усилительных каскадов на полевых транзисторах:

а — на транзисторе с p-n-затвором; б — на транзисторе с индуцированным каналом

Входное напряжение в усилительных каскадах на полевых транзисторах с p-n-затвором (рис. 2.7, а) прикладывается между затвором и истоком, а на транзисторах с изолированным затвором (рис. 2.7, б) — между затвором и подложкой, которая обычно соединяется с истоком (или со стоком). Входной ток для транзисторов с p-n-затвором не превышает 10^–8А, а для транзисторов с изолированным затвором на несколько порядков меньше. У каскадов на транзисторах с p-n-затвором входное сопротивление на низких частотах составляет десятки мегаом, а у каскадов на МДП (МОП)-транзисторах достигает 10¹²...10¹⁵Ом. Однако с повышением частоты входное сопротивление существенно уменьшается из-за протекания токов перезарядки паразитных емкостей затвор — исток и затвор — сток.

Подача синусоидального входного сигнала изменяет по гармоническому закону значение тока стока I_C согласно стокозатворным характеристикам транзисторов (см. рис. 1.15, д и 1.17, г) относительно исходной точки (подобной точкам и p на рис. 2.5). Изменения падения напряжения от тока I_C на резисторе R_C во много раз превосходят напряжения U_вх. Переменная составляющая этого падения напряжения через конденсатор С_р2 поступает на выход каскада, как и в каскаде на биполярных транзисторах.

Что же касается смещения, определяющего положение исходной рабочей точки, то в каскадах на полевых транзисторах имеются свои особенности в отличие от биполярных. У транзисторов с p-n-затвором и с встроенным каналом смещение может быть обеспечено за счет падения напряжения на сопротивлении в цепи истока R_И от начального тока I_C0, протекающего даже при U_ЗИ = 0. Для подачи потенциала смещения, отмеченного знаком «минус» у резистора R_И, к затвору достаточно подключить резистор R_З (рис. 2.7, а). Так как ток затвора у полевых транзисторов ничтожно мал, падение напряжения от этого тока на резисторе R_З практически равно нулю (даже если его сопротивление составляет десятки мегаом), и можно считать, что смещение U_ЗИ ≈ I_CR_И.

У полевых транзисторов с индуцированным каналом обеспечить смещение рассмотренным способом нельзя, потому что при U_ЗИ = 0 они заперты. Поэтому в каскадах на полевых транзисторах с индуцированными каналами напряжение смещения на затвор подается с делителя напряжения на резисторах и , подобно тому, как это выполняют в каскадах с биполярными транзисторами.

Температурные изменения тока стока (а значит, и смещения) в полевых транзисторах во много раз меньше изменений коллекторного тока у биполярных транзисторов. Поэтому обеспечение требуемой температурной стабильности не вызывает трудностей.