Describir un transistor JFET con una fuente dependiente

Los transistores son amplificadores en la que una pequeña señal controla una señal más grande. Un tipo de transistor es un cruce de efecto de campo transistor (JFET). Transistores JFET proporcionan una buena visión de cómo funcionan los circuitos de transistores, así que es una buena idea empezar con ellos en el estudio de análisis de circuitos.

Los dos tipos principales de los transistores son transistores bipolares y los transistores de efecto de campo. El transistor de efecto campo es un poco más simple que el tipo bipolar. Puede clasificar los transistores de efecto de campo o FET, de dos maneras: los transistores de efecto de campo (JFET) y transistores de metal-óxido-semiconductor de efecto de campo (MOSFET).

Transistores típicos tienen tres conductores. En el caso de un JFET, un voltaje en un plomo (llamada la puerta) se utiliza para controlar una corriente entre los otros dos conductores (llamados la fuente y el drenaje). El voltaje de la puerta tiene que ser referenciado a algún otro voltaje, y por convención, se hace referencia al terminal de fuente.

Este es el símbolo JFET y su modelo de la dependencia correspondiente. Las etiquetas de puerta, de drenaje y de origen (G, D, y S, respectivamente) están normalmente omite, pero se incluyen aquí por referencia.

En el circuito de muestreo, V_GS se refiere a la tensión entre la puerta y la fuente, yo_D es la corriente en el desagüe, y yo_S es la salida actual de la fuente. No circula corriente por la puerta cuando se opere en condiciones normales, lo que implica que la corriente de drenaje yo_D es igual a la corriente de la fuente yo_S.

Un modelo JFET útil, que se ve en la parte superior derecha del circuito de muestreo, utiliza una fuente de corriente controlada por voltaje (VCCS). El modelo es parte del circuito mostrado en la parte inferior de la figura.

Para el circuito que se muestra aquí, es necesario encontrar la relación entre la tensión de salida V_O y la tensión de entrada V_en. La fuente dependiente es una fuente de corriente controlada por voltaje, por lo que su actual GV_GS. Así que en las terminales de salida del modelo de código dependiente, la tensión de salida V_O es el resultado de la siguiente ecuación usando la ley de Ohm (v = iR):

Vo = (-GV_GS)R₃

El signo menos aparece porque la corriente a través del resistor R₃ fluye en la dirección opuesta de las polaridades de voltaje de la tensión de salida V_O. Usted puede encontrar el voltaje V_GS en los terminales de entrada del modelo VCCS dependiente.

Debido a que los dispositivos están conectados en serie en el lado de entrada del circuito, se puede utilizar la técnica de divisor de tensión, de la siguiente manera:

Ahora sustituir esta expresión para V_GS en la ecuación la ley de Ohm para la tensión de salida V_O. Usted obtiene la siguiente relación de entrada-salida:

Para ver la cantidad de amplificación utilizando este circuito, intente conectar en algunos números. Suponer g = 1,8 miliamperios por voltio, R₁ = R₂ = 1 k # 937-, R₃ = 10 k # 937-, y V_en = 1 voltio. La salida del amplificador es

La entrada se amplifica por -9 en la salida de la fuente dependiente. ¡Impresionante! La señal es más grande porque una fuente de tensión externa hizo esta JFET trabajo transistor como amplificador. El signo menos significa que la señal es invertida o al revés, que no es ningún problema, ya que no cambia la calidad de sonido de su música.