Tranzisztoros kapcsolóáramkörök térhatásokkal

Csakúgy, mint a különféle elektronikus eszközökben a bipoláris tranzisztorok közös emitterrel, közös kollektorral vagy közös alapkapcsolással működnek, térhatású tranzisztorok sok esetben hasonlóan használható: közös forrás, közös lefolyó vagy közös kapu.

A különbség a szabályozási módban rejlik: a bipoláris tranzisztort az alapáram, a FET-et pedig a kaputöltés vezérli.

A vezérlés energiafogyasztását tekintve a FET vezérlés általában gazdaságosabb, mint a bipoláris tranzisztoros vezérlés. Ez az egyik olyan tényező, amely megmagyarázza a térhatású tranzisztorok jelenlegi népszerűségét. Tekintsük azonban általánosságban a FET-ek tipikus kapcsolóáramköreit.

Általános forrásváltás

A közös forrású FET bekapcsolására szolgáló áramkör hasonló a bipoláris tranzisztor közös emitteres áramköréhez. Az ilyen beépítés nagyon gyakori, mivel jelentősen megnöveli a teljesítményt és az áramerősséget, miközben a leeresztő áramkör feszültségfázisa megfordul.

A közvetlen csatlakozási forrás bemeneti ellenállása eléri a több száz megaohmot, bár csökkenthető, ha a kapu és a forrás közé egy ellenállást adunk, amely galvanikusan ráhúzza a kaput a közös vezetékre (védi a FET-et a hangszedőktől).

Ennek az Rz ellenállásnak az értékét (általában 1-3 MΩ) úgy választjuk meg, hogy ne torzítsa nagymértékben a kapuforrás ellenállását, miközben megakadályozza a fordított előfeszítést vezérlő csomópont áramából származó túlfeszültséget.

A közös forrású áramkörben lévő FET jelentős bemeneti ellenállása a FET fontos előnye, ha feszültség-, áram- és teljesítményerősítő áramkörökben használják, mivel az Rc leeresztő áramkör ellenállása általában nem haladja meg a néhány kΩ-ot.

Kapcsolja be a közös forrásból

A közös lefolyású (forrás-követő) FET kapcsolóáramköre analóg a bipoláris tranzisztor (emitter-követő) közös kollektoros áramköréhez. Az ilyen kapcsolást olyan illesztési szakaszokban használják, ahol a kimeneti feszültségnek fázisban kell lennie a bemeneti feszültséggel.

A kapu-forrás csomópont bemeneti ellenállása az eddigiekhez hasonlóan eléri a több száz megohmot, míg az Ri kimeneti ellenállás viszonylag kicsi. Ennek a kapcsolásnak nagyobb a frekvenciatartománya, mint egy egyszerű forrásáramkörnek. A feszültségnövekedés megközelíti az egységet, mivel ennek az áramkörnek a forrás-levezető és a kapu-forrás feszültsége általában közeli nagyságrendű.

Általános redőnykapcsolás

A közös kapuáramkör hasonló a bipoláris tranzisztorok közös alapfokozatához. Itt nincs áramerősítés, ezért a teljesítményerősítés sokszor kisebb, mint egy közös forrású kaszkádban.A töltőfeszültség fázisa megegyezik a vezérlőfeszültséggel.

Mivel a kimeneti áram egyenlő a bemeneti árammal, az áramerősítés egyenlő az egységgel, a feszültségerősítés pedig általában nagyobb, mint az egység.

Ennek a kapcsolásnak jellemző - párhuzamos negatív áram-visszacsatolása van, mivel a vezérlő bemeneti feszültség növekedésével a forráspotenciál növekszik, ennek megfelelően csökken a leeresztőáram, és csökken a feszültség a forrásáramkör ellenállásán Ri.

Tehát egyrészt a forrásellenállás feszültsége a növekvő bemeneti jel miatt nő, de a leeresztőáram csökkenésével csökken, ez negatív visszacsatolás.

Ez a jelenség kiszélesíti a színpad sávszélességét a nagyfrekvenciás tartományban, ezért a közös kapuáramkör népszerű a nagyfrekvenciás feszültségerősítőkben, és különösen keresett a rendkívül stabil rezonáns áramkörökben.