Истоковый повторитель

Рассмотрим истоковый повторитель напряжения, как еще одну простейшую базовую схему с низким выходным сопротивлением. Истоковый повторитель напряжения изображен на рис. 3.17(а). Входной сигнал подается на затвор транзистора . Транзистор с постоянным напряжением на затворе выполняет роль генератора режимного тока . Выходное напряжение определяется, в первом приближении, очевидно, по формуле:

Рис. 17. Истоковый повторитель напряжения: (а) электрическая схема; (b) зависимости выходного напряжения в истоковом повторителе от входного.

(3.60a)

Пороговое напряжение транзистора с учетом напряжения между истоком и подложкой определяется из следующего выражения (см. главу II):

(3.60b)

Из (3.60a) следует, что изменение в общих чертах «повторяет» изменение , т.е. «повторяет» переменную составляющую . Рисунок 3.18 иллюстрирует зависимости от (передаточные характеристики истокового повторителя) для различных случаев, в том числе гипотетических. Как следует из анализа (3.60a), а также очевидно из рис. 3.17(b), дифференциальный коэффициент передачи истокового повторителя меньше единицы. Отличие его от единицы определяется не только зависимостью порогового напряжения от смещения истока относительно подложки, но также явствует из анализа передаточной функции, которую получаем даже из упрощенной (не учитывается влияние подложки, как второго затвора) эквивалентной малосигнальной схемы истокового повторителя на рис. 3.19(а).

Рис. 3.18 . Передаточные характеристики истокового повторителя.

Уравнение Кирхгофа:

(3.61а)

В выражении (3.61а):

(3.61b)

Передаточная функция истокового повторителя:

(3.62)

Как видно, чем больше значения и , тем ближе дифференциальный коэффициент передачи повторителя к единице.

Рис. 3.19. Эквивалентные малосигнальные схемы истокового повторителя: (а) для расчета малосигнальной передаточной характеристики; (b) для расчета выходного сопротивления.

С учетом (3.49) выражение (3.62) упрощается:

(3.63)

Выражения (3.63) и (3.62) по форме аналогичны выражению (1.8) для передаточной функции простейшей интегрирующей RC цепочки, что дает основание в (3.63) и (3.62) назвать параметр выходным сопротивлением истокового повторителя. Прямой расчет выходного сопротивления истокового повторителя проведен в следующем разделе.