Формирование режимных потенциалов в простейшем усилителе с общим истоком

Токовое зеркало представляет практически универсальный метод создания постоянных режимных смещений на затворы транзисторов. Ниже этот метод использован для формирования постоянных рабочих смещений на затворах усилителя ПЕРЕМЕННОГО тока с общим истоком (см. рис. 3.16).

Рис. 3.16. Усилитель переменного тока (выделен пунктиром).

На рис. 3.16 через p-канальный транзистор течет известный постоянный базовый режимный ток . Транзистор генерирует зеркальный ток, величина которого равна:

(3.57)

Ток течет через диод , на котором напряжение равно:

(3.58)

Постоянное напряжение через резистор подается на затвор входного транзистора усилителя с общим истоком и активной нагрузкой (усилитель обведен пунктиром). На затвор нагрузочного транзистора с диода подается тот же потенциал, что на затвор транзистора . Если ширины каналов пар транзисторов и пропорциональны, т.е выполняется соотношение

(3.59)

то, ввиду равенства потенциалов на затворах и истоках, а, согласно (3.59), – также одинаковых значений плотностей токов на единицу ширины канала в каждой паре транзисторов, потенциалы стоков транзисторов в каждой паре также одинаковы, т.е. , и режимные токи в обоих транзисторах усилителя одинаковы, что необходимо для адекватной его работы.

Поскольку затвор входного транзистора усилителя обязан быть гальванияески связанным с диодом , то, в связи с низким выходным сопротивлением этого диода, между ним и затвором помещен высокоомный резистор , не мешающий передачи постоянного потенциала диода на затвор транзистора . Развязка по постоянному току входной цепи усилителя с общим истоком и цепи входного сигнала производится включением между ними разделительного конденсатора . Достаточно высокое значение сопротивления обеспечивает близкий к единице коэффициент передачи делителя от входа в узел А, т.е. на затвор входн транзистора. Другими словами, собственная частота действительного полюса должна быть много меньше минимальной частоты низкочастотной части спектра входного сигнала.