Усилительные каскады на полевых транзисторах

В настоящее время широкое распространение получили усилительные каскады на полевых транзисторах, так как они обладают существенно большим входным сопротивлением по сравнению с усилительными каскадами на биполярных транзисторах. Наиболее часто используют усилительный каскад с общим истоком, схема которого приведена на рис. 5.14. В этом каскаде резистор R_c, с помощью которого осуществляется усиление, включен в цепь стока. В цепь истока включен резистор R_и, создающий необходимое падение напряжения в режиме покоя U_з0, являющееся напряжением смещения между затвором и истоком.

Резистор в цепи затвора R₃ обеспечивает в режиме покоя равенство потенциалов затвора и общей точки усилительного каскада. Следовательно, потенциал затвора ниже потенциала истока на величину падения напряжения на резисторе R_H от постоянной составляющей тока I_и0. Таким образом, потенциал затвора является отрицательным относительно потенциала истока.

Входное напряжение подается на резистор R₃ через разделительный конденсатор С. При подаче переменного входного напряжения в канале полевого транзистора появляются переменные составляющие тока истока I_и и тока стока I_c, причем I_и»I_c. За счет падения напряжения на резисторе R_и от переменной составляющей тока I_и переменная составляющая напряжения между затвором и истоком, усиливаемая полевым транзистором, может быть значительно меньше входного напряжения:

(5.25)

Это явление, называемое отрицательной обратной связью, приводит к уменьшению коэффициента усиления усилительного каскада. Для его устранения параллельно резистору R_и включают конденсатор С_и, сопротивление которого на самой низкой частоте усиливаемого напряжения должно быть во много раз меньше сопротивления резистора R_к. При этом условии падение напряжения от тока истока I_и на цепочке R_и-С_и, называемой звеном автоматического смещения, очень небольшое, так что по переменной составляющей тока исток можно считать соединенным с общей точкой усилительного каскада.

Выходное напряжение снимается через конденсатор связи С₀ между стоком и общей точкой каскада, т. е. оно равно переменной составляющей напряжения между стоком и истоком.