5. kapitola: Vysokofrekvenční zesilovače

Punčochář, J: AEO; 5. kapitola 3U DSP =U GS - U PPARABOLAI DODPOROVÁOBLASTSATURAČNÍ OBLAST(oblast velkého odporu)U GS = 0U GS1 < 0U GS2 < U GS1|U P |U GS1 + |U P | = U GS1 - U PU DSObr.6.8. Výstupní charakteristiky tranzistoru NJFETPro FE tranzistory se zabudovaným kanálem platí v tzv. saturační oblasti U DS > U DSP = U GS -U P = U GS přibližný vztah (nezaměňovat za saturační oblast bipolárních tranzistorů)I D = I DSS .(1 - U GS /U P ) 2 ,kdeI D je proud vývodem DI S = I D je proud vývodem SI DSS = I D při napětí U GS = 0U P je prahové napětíPříklad 1Je dán NMOSFET (depletion) s vlastnostmi: I DSS = 5 mA, U P = - 2 V, U A == 120 V. Určete pracovní bod (obr.6.14).Předpokládáme-li, že pracovní bod bude v saturační oblastiU DS > U DSP = U GS - U P = U GS -(-2) = U GS +2V,můžeme proto použít uvedený vztah:I D = I DSS .(1 - U GS /U P ) 2Ovšem proud do G je prakticky nulový, proto zřejmě platí U GS = - R S I D, proto dále platíI D = I DSS .(1 + I D .1000/U P ) 2 = 5.10 -3 (1+I D 1000/(-2)) 2 == 5.10 -3 .(1 -500I D ) 2 = 5.10 -3 (1 - 1000I D + 2,5.10 5 I D 2 )Elementární úpravou obdržíme kvadratickou rovnici2,5.10 5 I D 2 - 1200I D + 1 = 0jejímž fyzikálně správným řešením je proud I D = 1,07 mA. Potom U GS = -I D .1000 == -1,07 V ( a to je správně v intervalu 0 až U P ), U DS = 10 - 6100.1,07.10 -3 = 3,47 V.Zkontrolujeme U DSP = -1,07 -(-2) = 0,93 V. Platí tedy U DS = 3,47 V > U DSP = 0,93 V;NMOSFET je skutečně v saturační oblasti, vztah byl použit oprávněně.Příklad 2Předpokládejme, že na obr.6.14 máme NJFET (NMOSFET) s parametry U P = -3,5 V, I DSS= 10 mA. Požadujeme pracovní bod I D = 5 mA ; U DS = 5 V, nyní při napájecím napětí U DD =15 V. Stanovit nyní musíme i R S a R d (neplatí údaje na obr.).