Curs 08 Amplificatoare de semnal mic cu tran zistoare

Curs 08

Amplificatoare de semnal mic cu tranzistoare

Partea II – Amplificatoare cu tranzistoare MOS

1. Amplificatoare de semnal mic cu tranzistoare MOS

• etaj de amplificare cu tranzistor MOS în conexiunea SURSĂ COMUNĂ• etaj de amplificare cu tranzistor MOS în conexiunea DRENĂ COMUNĂ• etaj de amplificare cu tranzistor MOS în conexiunea GRILĂ COMUNĂ

Etaj de amplificare cu tranzistor MOS în conexiunea SURSĂ COMUNĂ

2THGSD VVkI

SDDDDDS RRIVV

DDGG

GGG V

RR

RV

21

1

THGSDSTHGS VVVsiVV

21

21

GG

GGGGi RR

RRRundeRR

Do RR

DmV RgA

Dm Ikg 2

GmI RgA

Punctul static de funcţionare

Parametrii de semnal mic

valoare medie = zeci kΩ

valoare medie = kΩ

amplificare mare; defazaj 1800


0 GGSDGS VRIV ....I. D 2

....V. GS 1

verificarea funcţionării MOS in reg. saturaţie

Conectarea circuitelor externe la amplificator

LD

L

Gg

GVVg RR

R

RR

RAA

LDgG RRsiRR VVg AA

LD

D

Gg

gIIg RR

R

RR

RAA

LDgG RRsiRR IIg AA

Amplificarea in tensiune reală

Condiţiile necesare pentru eliminarea pierderilor de tensiune la bornele intrare/ieşire

Amplificarea in curent reală

Condiţiile necesare pentru eliminarea pierderilor de curent la bornele intrare/ieşire

Etaj de amplificare cu tranzistor MOS în conexiunea SURSĂ COMUNĂ – varianta modificată

21

21

GG

GGGGi RR

RRRundeRR

Do RR




valoare medie = kΩ

amplificare mică; defazaj 1800

identic ca pentru primul amplificator

S

DV R

RA

Etaj de amplificare cu tranzistor MOS în conexiunea DRENĂ COMUNĂ

2THGSD VVkI

SDDDDS RIVV

DDGG

GGG V

RR

RV

21

1

THGSDSTHGS VVVsiVV

21

21

GG

GGGGi RR

RRRundeRR

1VA

Dm Ikg 2GmI RgA




valoare mică = zeci Ω

nu amplifică; defazaj 00



....V. GS 1


Sm

o

Rg

R1

1


LD

L

Gg

GVVg RR

R

RR

RAA

LDgG RRsiRR VVg AA IIg AA





L

Sm

Sm

Gg

gIIg

R

Rg

Rg

RR

RAA

11

11

L

Sm

gG R

Rg

siRR

1

1

Etaj de amplificare cu tranzistor MOS în conexiunea GRILĂ COMUNĂ

2THGSD VVkI

SDDDDDS RRIVV

DDGG

GGG V

RR

RV

21

1

THGSDSTHGS VVVsiVV

Do RR

DmV RgA

Dm Ikg 2



valoare mică = zeci Ω valoare medie = kΩ


nu amplifică; defazaj 1800


....V. GS 1


Sm

i

Rg

R1

1

Sm

mI

Rg

gA

1


VVg AA IIg AA





LD

L

Sm

g

Sm

VVg RRR

Rg

R

Rg

AA

11

11

LDg

Sm

RRsiR

Rg

11

LD

D

Sm

g

gIIg RR

R

Rg

R

RAA

11

LDg

Sm

RRsiR

Rg

1

1

LDg

Sm

RRsiR

Rg

11

Exemplul 1: se consideră amplificatorul cu tranzistor MOS din figura de mai jos, în care, parametrii tranzistorului MOS sunt: V

TH=1V, k=0.25mA/V2. Se cer: PSF-ul tranzistorului, determinarea valorilor

parametrilor de semnal mic Ri, Ro şi Av, Ai, factorul de amplificare de tensiune real, pentru cazul în care la intrarea amplificatorului se conectează un generator de semnal a cărui rezistenţă internă este 600Ω, iar la ieşire o rezistenţă de sarcină de 4kΩ. Să se deseneze formele de undă ale tensiunii de intrare vG şi de ieşire vO pentru cazul în care vG(t)=1xsint [V]. Să se determine factorul de amplificare în curent real.

2THGSD VVkI

SDDDDDS RRIVV

DDGG

GGG V

RR

RV

21

1

THGSDS VVV


0 GGSDGS VRIV


VGG

VGS

ID

ID

VVkk

kVGG 510

5050

50

21250 GSD V.I

052 DGS IV

0521250222502250 2 .V.V.V GSGSGS 05450 2 .V. GS

VVVV GSGS 33 21 se alege soluţia VGS>VTHVVGS 3

22

13250 VVV

mA.ID

mAID 1

VDS

VVVkkmAVVDS 461024110

atvaradeVVV 134

21

21

GG

GGGGi RR

RRRundeRR

Do RR

DmV RgA

Dm Ikg 2

GmI RgA


kkk

kkRi 50

100100

100100

kRo 4

V

mAmA

V

mA.gm 112502

2

441 kV

mAAV

50501 kV

mAAI

kRi 50 kRo 4 4VA 50IA

Calcularea factorului de amplificare în tensiune real

kRi 50 kRo 44VA

LD

L

Gg

GVVg RR

R

RR

RAA

kk

k

k.k

kAVg 44

4

6050

504

509904 ,,AVg 2VgA

0 2

Defazaju

l de 180

0

2

1

-1

volti

vo(t) = tensiune de ieşire

vG(t) = tensiune de intrare

- 2

Formele de undă ale tensiunii de intrare şi de ieşire

Calcularea factorului de amplificare în curent real

kRi 50 kRo 450IA

LD

D

Gg

gIIg RR

R

RR

RAA

kk

k

kk,

k,AIg 44

4

5060

6050

50012050 ,,AIg 30,AIg

Exemplul 2: să se determine amplificarea transadmitanţă reală obţinută prin conectarea unui amplificator de tensiune la intrarea unui amplificator transadmitanţă. Se consideră că la intrarea amplificatorului de tensiune se conectează un generator de tensiune vG a cărui rezistenţă internă este Rg=600Ω, iar la ieşirea amplificatorului de transadmitanţă se conectează rezistenţa de sarcină RL=10kΩ. Se consideră că cele 2 amplificatoare au parametrii:

Amplificatorul de tensiune:

rezistenţa de intrare = 1,8kΩ

rezistenţa de ieşire = 2kΩ

amplificarea în tensiune ideală = 5

Amplificatorul de tensiune:

rezistenţa de intrare = 3kΩ

rezistenţa de ieşire = 10kΩ

amplificarea transadmitanţă ideală = 20mA/V

Să se determine amplitudinea curentului de ieşire din circuit, dacă amplitudinea tensiunii de intrare este Vg=0,25V

Amplificatorul de tensiune: Ri1 = 1,8kΩ Ro1 = 2kΩ Av = 5

Amplificatorul transadmitanţă: Ri2 = 3kΩ Ro2 = 10kΩ Ay = 20mA/V

1. Stabilirea parametrilor amplificatoarelor

2. Stabilirea circuitului de calcul

3. Calculul amplificării transadmitanţă reale

G

I

I

I

I

O

G

OYG v

v

v

v

v

i

v

iA 1

1

2

2

YLo

o

I

O

IYLo

oO

ARR

R

v

i

vARR

Ri

2

2

2

22

2

12

2

1

2

112

22

oi

i

I

I

IVoi

iI

RR

R

v

v

vARR

Rv

gi

i

G

I

Ggi

iI

RR

R

v

v

vRR

Rv

1

11

1

11

Lo

o

oi

i

gi

iYV

G

OYG RR

R

RR

R

RR

RAA

v

iA

2

2

12

2

1

1

5060750100 ...V

mAAYG

V

mAAYG 5.22

kk

k

kk

k

kk

k

V

mA

v

iA

G

OYG 1010

10

23

3

6,08,1

8,1205

4. Calculul amplitudinii curentului de ieşire

gYGo VAI

VV

mAIo 25,05,22

mAIo 625,5

Curs 08 Amplificatoare de semnal mic cu tran zistoare

Documents

Transcript of Curs 08 Amplificatoare de semnal mic cu tran zistoare