WikiDer > Общие ворота

Common gate
Рисунок 1: Базовая N-канальная схема с общим затвором (без учета смещение Детали); Источник тока яD представляет собой активная нагрузка; сигнал подается на узел Vв и вывод берется из узла Vиз; выход может быть током или напряжением

В электроника, а общие ворота усилитель мощности является одним из трех основных одноступенчатых полевой транзистор (FET) топологии усилителя, обычно используемые в качестве Текущий буфер или же Напряжение усилитель мощности. В этой схеме терминал истока транзистора служит входом, сток - выходом, а затвор соединен с землей, или «общим», отсюда и его название. Аналогичный биполярный переходной транзистор схема является усилитель с общей базой.

Приложения

Эта конфигурация используется реже, чем общий источник или же последователь источника. Это полезно, например, в приемниках CMOS RF, особенно при работе вблизи частотных ограничений полевых транзисторов; желательно из-за простоты согласование импеданса и потенциально имеет более низкую шум. Грей и Мейер[1] дайте общую ссылку на эту схему.

Низкочастотные характеристики

Рисунок 2: Низкочастотный слабый сигнал гибридная пи модель для усилителя с приводом от Источник сигнала Norton

На низких частотах и ​​ниже слабосигнальный условиях, схема на рисунке 1 может быть представлена ​​схемой на рисунке 2, где гибридная пи модель для полевого МОП-транзистора.

Рисунок 3: Гибридная пи-модель с тестовым источником яИкс на выходе найти выходное сопротивление

Характеристики усилителя приведены ниже в таблице 1. В приближенных выражениях используются предположения (обычно точные). рО >> рL и грамммрО >> 1.

Таблица 1ОпределениеВыражениеПримерное выражение
Коэффициент усиления тока короткого замыкания
Коэффициент усиления напряжения холостого хода
Входное сопротивление
Выходное сопротивление

В общем, общий коэффициент усиления по напряжению / току может быть существенно меньше, чем коэффициенты усиления при разомкнутом / коротком замыкании, перечисленные выше (в зависимости от сопротивления источника и нагрузки) из-за эффект загрузки.

Коэффициент усиления напряжения замкнутой цепи

Принимая во внимание входную и выходную нагрузку, коэффициент усиления по напряжению замкнутой цепи (то есть коэффициент усиления с нагрузкой рL и источник с сопротивлением рS оба прилагаются) общих ворот можно записать как:

,

который имеет простые предельные формы

,

в зависимости от того, грамммрS намного больше или намного меньше единицы.

В первом случае схема действует как повторитель тока, что понимается следующим образом: рS >> 1/граммм источник напряжения можно заменить его Эквивалент Norton с текущим Norton vV / РS и параллельное сопротивление Norton рS. Поскольку входное сопротивление усилителя невелико, драйвер обеспечивает текущее деление текущий vV / РS к усилителю. Коэффициент усиления по току равен единице, поэтому такой же ток подается на выходную нагрузку. рL, создавая по закону Ома выходное напряжение vиз = vVрL / РS, то есть первая форма усиления напряжения, указанная выше.

Во втором случае рS << 1/граммм и представление источника Тевенина полезно, поскольку дает вторую форму усиления, типичную для усилителей напряжения.

Поскольку входной импеданс усилителя с общим затвором очень низкий, каскод вместо него часто используется усилитель. Каскод помещает общий источник усилитель между драйвером напряжения и схемой с общим затвором, чтобы разрешить усиление напряжения с помощью драйвера с рS >> 1 / гм.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Пол Р. Грей; Пол Дж. Херст; Стивен Х. Льюис; Роберт Г. Мейер (2001). Анализ и проектирование аналоговых интегральных схем (4-е изд.). Нью-Йорк: Вили. С. 186–191. ISBN 0-471-32168-0.

внешняя ссылка