4.2. Резисторний каскад із спільним витоком

Принципові схеми резисторних каскадів із спільним витоком (СВ) наведені: на рис. 3.1,а – при негативному зміщенні на затворі; на рис . 3.1,б – при позитивному зміщенні на затворі. Шляхи протікання змінних струмів на рис. 6.29 показано пунктирними лініями.

а)

б)

Рис.4.1 Резисторні каскади із спільним витоком: а – при негативному зміщенні на затворі; б – при позитивному зміщенні на затворі

Стисло охарактеризуємо призначення елементів каскадів. У колах стоку резистор R_с служить для подачі напруги живлення на стік транзистора VТ і спільно з опором навантаження R_н створює опір навантаження для змінного струму

R_{н =} . (4.1)

С_р1 і С_р2 – розділяльні конденсатори, С_в – шунтуючий конденсатор, який усуває негативний зворотний зв'язок за сигналом.

Розрахунок елементів каскадів виконаємо, вважаючи, що задані: тип транзистора, напруга зміщення U_зв0, режим роботи вихідного кола транзистора (І_с0, U_св0) і напруга джерела живлення Е_ж. Необхідно розрахувати і вибрати значення опорів резисторів і ємностей конденсаторів.

Вважатимемо, що І_з  0, тоді І_с = І_в, а вхідний опір транзистора R_{вх тр}  .

Розрахунок елементів схеми рис. 4.1,а

Вибираємо значення опору у колі затвора

R_з = (0,5…2) МОм

щоб мало шунтувати вхід каскаду за сигналом.

Розраховуємо опори резисторів

R_в =, (4.2)

R_с = . (4.3)

Розрахунок елементів схеми рис. 4.1,б

Задаємося падінням напруги на резисторі R_в, який служить для стабілізації режиму роботи транзистора VT

= (0,05…0,1)Е_ж. (4.4)

Розраховуємо опір резистора R_в

R_в = . (4.5)

Знаходимо падіння напруг на резисторах R₂ і R₁

= U_зв0 + U_Rв, (4.6)

= Е_ж – . (4.7)

Резистори R₂ і R₁ утворюють подільник напруги, який служить для подачі позитивної напруги зміщення на затвор транзистора VT. Цей подільник шунтує вхід каскаду за сигналом

R_бд = . (4.8)

Щоб зменшити шунтуючу дію подільника, значення опорів резисторів R₁ і R₂ обираємо великими. Вибираємо

R₂ = (0,3…1) МОм,

тоді опір резистора R₁ буде дорівнювати

R₁ = R₂. (4.9)

Знаходимо опір резистора R_с

R_с = . (4.10)

Значення опорів всіх резисторів і ємностей конденсаторів необхідно обрати за шкалою номінальних значень.

4.3. Резисторний каскад із спільним затвором

Принципові схеми резисторних каскадів із спільним затвором (СЗ) наведені на рис. 4.2,а – при негативному зміщенні на затворі, на рис. 4.2,б – при позитивному зміщенні на затворі. Шляхи протікання змінних струмів на рис. 3.2 показані пунктирними лініями.

а)

б)

Рис. 4.2. Резисторні каскади із спільним затвором: а – при негативному зміщенні на затворі; б – при позитивному зміщенні на затворі

Розрахунок елементів за постійним струмом аналогічний розрахунку елементів схеми із спільним витоком (рис. 4.2).

Розглянемо властивості каскаду із СЗ для сигналу.

Як випливає з напрямів змінних струмів І_вх і І_н на рис. 3.2, полярність вхідного U_вх і вихідного U_вих напруг відносно корпусу однакова. Значить, каскад із СЗ не інвертує вхідний сигнал.

Повна еквівалентна схема каскадів із СЗ рис. 4.2 наведена на рис. 4.3.

Рис. 4.3 Еквівалентна схема каскаду із спільним затвором