Schaltungstechnik

382 6 Funktionsschaltungen mit FETs
U GG
a)
R G
I D
– UGG U GS
U B
Konstantspannung:
Arbeitspunktstabilität ist
sehr schlecht.
R D
Bild 6.2-6: Einflussgrößen zur Diskussion der Arbeitspunktstabilität
b)
R G
R S
U GS
U GS
Am günstigsten ist hinsichtlich eines stabilen Arbeitspunktes ein eingeprägter
Drainstrom. Damit wird die Zielgröße eingeprägt. Jedoch ist die Bedingung
UGG »
UGS nur sehr begrenzt realisierbar. Diese Forderung geht oft auf Kosten
der Aussteuerbarkeit. Abhilfe bringt die Verwendung einer zusätzlichen negativen
Vorspannung oder gleich die Verwendung einer Stromquelle zur Festlegung des
Arbeitspunktes. Zusammenfassend lässt sich feststellen: Ein stabiler Arbeitspunkt
erfordert die Einprägung der „Zielgröße“, nämlich des Stromes I (A)
D .
Im Arbeitspunkt kann für Kleinsignalaussteuerung wieder linearisiert werden.
Im Bild 6.2-7 wird die Ansteuerung und Aussteuerung für die Verstärkerschaltung
nach Bild 6.2-3 im gegebenen Arbeitspunkt dargestellt. Wie schon beim Bipolartransistor
unterscheidet man zwischen der DC-Lastgeraden und der AC-Lastgeraden
im Arbeitspunkt, da für Wechselspannungsbetrieb der Widerstand RS kurzgeschlossen ist. Hinsichtlich der Aussteuerung im Arbeitspunkt ergibt sich ein
ähnliches Verhalten wie beim Bipolartransistor in Bild 5.2-12. Allerdings ist die
Steilheit im Arbeitspunkt bei gleichem Arbeitspunktstrom beim FET wegen der
quadratischen Übertragungskennlinie gegenüber dem exponentiellen Verlauf beim
BJT deutlich geringer. Desweiteren ist der Spannungsbedarf wegen der Bedingung
für Stromquellenbetrieb mit UDS > UDSP größer.
I D
U B
R D
R S
Arbeitspunktstabilität ist
wegen U GG = 0 schlecht.
U GG
c)
+
R G
I D
U B
R D
R S
Mit hinreichend großem U GG
ergibt sich ein Konstantstrom:
Arbeitspunktstabilität ist günstig.