Схемотехника аналоговых электронных устройств | страница 19

В ПТ температурная нестабильность тока стока обусловлена следующими факторами (при росте температуры):

◆ увеличением тока стока за счет теплового смещения проходных характеристик (как и в БТ) при малых значениях тока покоя стока I_>с>0;

◆ уменьшением тока стока за счет удельного сопротивления канала в широком диапазоне изменения тока покоя стока I_>с>0.

Следовательно, у некоторых типов ПТ возможно существование термостабильной точки покоя (рисунок 2.35).

Рисунок 2.35. Температурная зависимость тока стока

Координаты термостабильной точки и соответствующую им крутизну можно приближенно оценить по следующим соотношениям [1]:

U_>зT ≈ U_>отс – 0,63 В;

I_>сT = 0,4·I_>си/U²_>отс ≈ (0,1…0,6) мА;

S_>0T ≈ I_>сT/0,32.

Поскольку ток I_>сT относительно мал, можно сделать вывод, что широком диапазоне изменений тока стока последний уменьшается с ростом температуры.

 Рассмотренные основные схемы питания ПТ осуществляют термостабилизацию режима за счет ООС (последовательной по постоянному току) аналогично каскаду на БТ, т.е. уход тока стока уменьшается в (1 + S_>0R_>и) раз. Собственно ΔI_>с>0 определяется по справочным данным, составляющую теплового смещения проходных характеристик можно определить по аналогии с БТ. Отрицательная температурная зависимость тока стока ПТ может быть использована в целях термокомпенсации каскадов на БТ.

 Вариант схемы каскада с ОС с автосмещением приведен на рисунке 2.36, схемы для областей СЧ,ВЧ и НЧ приведены, соответственно, на рисунках 2.37а,б,в.

Рисунок 2.36. Усилительный каскад с ОС

Рисунок 2.37. Схемы каскада с ОС для СЧ, ВЧ и НЧ

Каскад с ОС называют еще "истоковым повторителем" или "повторителем напряжения, т.к., аналогично каскаду с ОК, можно показать, что коэффициент передачи по напряжению этого каскада меньше единицы, и что каскад с ОС не инвертирует фазу входного сигнала.

Графический анализ работы усилительного каскада с ОС проводится как для ОЭ (см. раздел 2.5).

Для расчета параметров каскада с ОС по переменному току используем методику раздела 2.3, а ПТ представлять моделью предложенной в разделе 2.4.2.

 Проведя анализ, получим для области СЧ:

где R_>экв= R_>и∥R_>н, F = 1 + S_>0R_>экв — глубина ООС;

R_>вх ≈ R_>з,

R_>вых = R_>и ∥ R_{>вых T},

где R_{>вых T} — выходное сопротивление собственно транзистора, R_{>вых T} ≈ 1/S_>0.

В целом

R_{>вых T} ≈ 1/S_>0,

потому, что, как правило, R_>и >> 1/S_>0.

В области ВЧполучим:

где τ_>в  — постоянная времени каскада в области ВЧ, определяемая аналогично ОИ;