Fet với tín hiệu xoay chiều và mạch tương đương với tín hiệu nhỏ

hiệu nhỏBởi: Trương Văn Tám Giả sử ta áp một tín hiệu xoay chiều hình sin vst có biên độ điện thế đỉnh là 10mV vào ngõ vào của một mạch khuếch đại cực nguồn chung dùng JFET kênh N C1và C

hiệu nhỏ

Bởi:

Trương Văn Tám

Giả sử ta áp một tín hiệu xoay chiều hình sin vs(t) có biên độ điện thế đỉnh là 10mV vào ngõ vào của một mạch khuếch đại cực nguồn chung dùng JFET kênh N

C1và C2là 2 tụ liên lạc, được chọn sao cho có dung kháng rất nhỏ ở tần số của tín hiệu

và có thể được xem như nối tắt ở tần số tín hiệu

Nguồn tín hiệu vs(t) sẽ chồng lên điện thế phân cực VGSnên điện thế cổng nguồn vGS(t)

ở thời điểm t là:

vGS(t) = VGS+ Vgs(t)

= -1V + 0,01sin ωt (V)

Nguồn tín hiệu có điện thế đỉnh nhỏ nên điện thế cổng nguồn vẫn luôn luôn âm Nhờ đặc tuyến truyền, chúng ta thấy rằng điểm điều hành sẽ di chuyển khi VGSthay đổI theo tín hiệu Ở thời điểm khi VGSít âm hơn, dòng thoát iD(t) tăng và khi VGSâm nhiều hơn, dòng thoát iD(t) giảm Vậy dòng điện thoát iD(t) thay đổi cùng chiều với vGS(t) và có trị

số quanh dòng phân cực IDtỉnh (được giả sử là 12,25mA) Độ gia tăng của iD(t) và độ giảm của iD(t) bằng nhau với tín hiệu nhỏ (giả sử là 0,035mA) (Xem hình trang sau)

Sự thay đổi dòng điện thoát iD(t) sẽ làm thay đổi hiệu số điện thế giữa cực thoát và cực nguồn

Ta có vDS(t) = VDD– iD(t).RD Khi iD(t) có trị số tối đa, thì vDS(t) có trị số tối thiểu và ngược lại Điều này có nghĩa là sự thay đổi của vDS(t) ngược chiều với sự thay đổi của dòng iD(t) tức ngược chiều với sự thay đổi của hiệu thế ngõ vào vGS(t), người ta bảo điện thế ngõ ra ngược pha - lệch pha 180oso với điện thế tín hiệu ngõ vào

Người ta định nghĩa độ lợi của mạch khuếch đại là tỉ số đỉnh đối đỉnh của hiệu thế tín hiệu ngõ ra và trị số đỉnh đối đỉnh của hiệu thế tín hiệu ngõ vào:

Trong trường hợp của thí dụ trên:

AV=2,87 ?-180o

• Mạch tương đương của FET với tín hiệu nhỏ:

Do dòngigrất nhỏ nên FET có tổng trở ngõ vào là:

Các phương trình này được diễn tả bằng giản đồ sau đây gọi là mạch tương đương xoay chiều của FET

Riêng đối với E-MOSFET, do tổng trở vào rπ rất lớn, nên trong mạch tương đương