Транзисторни комутационни схеми с полеви ефекти

Точно както в различни електронни устройства биполярните транзистори работят с общ емитер, общ колектор или превключване на обща база, полеви транзистори в много случаи може да се използва по подобен начин, като се включат: общ източник, общ дренаж или обща порта.

Разликата се крие в метода на управление: биполярният транзистор се управлява от базовия ток, а полевият транзистор се управлява от заряда на портата.

От гледна точка на консумацията на енергия за управление, управлението на полеви транзистор обикновено е по-икономично от управлението на биполярен транзистор. Това е един от факторите, които обясняват настоящата популярност на полевите транзистори. Помислете обаче в общи линии за типичните комутационни схеми на полеви транзистори.

Общо превключване на източника

Схемата за включване на полеви транзистор с общ източник е аналог на схема с общ излъчвател за биполярен транзистор. Такова включване е много често поради способността да се даде значително увеличение на мощността и тока, докато фазата на напрежението на дренажната верига е обърната.

Входното съпротивление на директния преход-източник достига стотици мегоми, въпреки че може да бъде намалено чрез добавяне на резистор между порта и източника, за да се издърпа галванично портата към общия проводник (защита на полевия транзистор от пикапи).

Стойността на този резистор Rz (обикновено от 1 до 3 MΩ) е избрана така, че да не отклонява силно съпротивлението на източника на порта, като същевременно предотвратява пренапрежението от тока на обратния отклонен контролен възел.

Значителното входно съпротивление на полеви транзистор във верига с общ източник е важно предимство на полевия транзистор, когато се използва във вериги за усилване на напрежение, ток и мощност, тъй като съпротивлението в дренажната верига Rс обикновено не надвишава няколко kΩ.

Включване с общ източник

Схемата за включване на полеви транзистор с общ дренаж (източник на последовател) е аналог на схема с общ колектор за биполярен транзистор (емитентен последовател). Такова включване се използва в етапи на съвпадение, където изходното напрежение трябва да бъде във фаза с входното напрежение.

Входното съпротивление на прехода порта-източник, както и преди, достига стотици мегома, докато изходното съпротивление Ri е относително малко. Това включване има по -висок честотен диапазон от обикновена верига източник. Усилването на напрежението е близо до единица, тъй като напреженията източник-източване и порта-източник за тази верига обикновено са близки по величина.

Общо превключване на затвора

Обща схема на порта е подобна на обща базова степен за биполярен транзистор. Тук няма текущо усилване и следователно усилването на мощността е в пъти по -малко, отколкото в каскада с общ източник. Усилващото напрежение има същата фаза като управляващото напрежение.

Тъй като изходният ток е равен на входния ток, тогава усилването на тока е равно на единица, а усилването на напрежението обикновено е по -голямо от единица.

Това включване има характеристика — паралелна отрицателна токова обратна връзка, тъй като с увеличаване на управляващото входно напрежение потенциалът на източника се увеличава, съответно изтичащият ток намалява и намалява напрежението през съпротивлението във веригата на източника Ri.

Така че, от една страна, напрежението в съпротивлението на източника се увеличава поради увеличаване на входния сигнал, но намалява с намаляване на тока на източване, това е отрицателна обратна връзка.

Това явление разширява честотната лента на сцената във високочестотната област, поради което общата схема на порта е популярна във високочестотните усилватели на напрежение и е особено търсена във високо стабилни резонансни вериги.