Транзисторный каскад с общим истоком.

Полевые транзисторы нашли широкое применение во входных кас­кадах усилителей. Объясняется это следующими преимуществами полево­го транзистора перед биполярным:

- большее входное сопротивление полевого транзистора упрощает его согласование с высокоомным источником сигнала;

- как правило, полевой транзистор имеет весьма малый коэффициент шума, что делает его более предпочтительным при усилении слабых сигналов;

- полевой транзистор имеет большую собственную температурную стабильность режима покоя.

Вместе с тем каскады на полевых транзисторах обычно обеспечива­ют меньший коэффициент усиления по напряжению, по сравнению с кас­кадами на биполярных транзисторах.

В усилителях полевые транзисторы чаще всего включаются по схеме с общим истоком. Типовая схема такого каскада на МОП транзисторе с индуцированным каналом приведена на рис. 35. В этой схеме е_вх. - ис­точник входного сигнала, а Е_з.- источник напряжения смещения затвора, с помощью которого устанавливается требуемый режим работы каскада.

Рис. 35. Схема усилительного каскада на МОП транзисторе с индуцированным каналом.

Параллельно входным выводам усилительного каскада между затво­ром и истоком подключен резистор R_З.. Этот резистор обеспечивает галь­ваническую связь затвора с общей шиной, что необходимо для замыкания цепи смещения, а также стабилизирует входное сопротивление каскада. Сопротивление резистора R_з.выбирается меньше собственного входного сопротивления транзистора и обычно составляет 1... 5 МОм.

Определим коэффициент усиления каскада по напряжению. С уче­том влияния сопротивления канала для тока стока полевого транзистора можно записать выражение:

,

где S - крутизна транзистора;

r_с. – дифференциальное выходное сопротивление транзистора.

Выходное напряжение каскада равно падению напряжения на нагру­зочном резисторе и определяется соотношением:

,

или

.

Коэффициент усиления будет равен отношению выходного напря­жения U_вых.ко входному U_вх.:

.

Обычно в каскадах выполняется условие r_с. R_с. . Тогда