Усилительный каскад на полевом транзисторе. Основы схемотехники

Полевой транзистор является полупроводниковым прибором, в котором текущий через канал ток, управляется электрическим полем, возникающим при приложении определенного напряжения между затвором и истоком. Полевой транзистор предназначен для усиления мощности электромагнитных колебаний. Полевые транзисторы применяются в усилительных каскадах с большим входным сопротивлением, а так же в ключевых и логических устройствах и особенно при изготовлении специализированных микросхем. В усилительную схему полевой транзистор можно включать тремя различными способами: с общим истоком, с общим стоком и общим затвором. На практике чаще всего применяется схема с общим истоком. Усилительный каскад с общим истоком дает очень большое усиление тока и мощности. Начальный режим работы полевого транзистора обеспечивается постоянным током стока “Ic” и соответствующим ему постоянным напряжением сток-исток. Ток в выходной стоковой цепи устанавливается с помощью источника питания “Ec” и начального напряжения смещения на затворе полевого транзистора. В свою очередь напряжение на затворе транзистора обеспечивается за счет того же самого тока стока “Ic”, протекающего через резистор в цепи истока “Rи”, в результате напряжение на затворе Uз равно произведению тока стока «Ic» на сопротивление резистора в цепи истока «Rи». Это напряжение прикладывается к затвору через резистор R3 с соответствующей полярностью. Резистор в цепи истока, кроме функции автоматического смещения на затвор, выполняет функцию термостабилизации режима работы усилителя по постоянному току, стабилизируя ток стока транзистора. Чтобы на резисторе истока «Rи» не выделялась переменная составляющая напряжения, его шунтируют конденсатором, что обеспечивается постоянство коэффициента усиления каскада.