Bài 6 : Mạch Khuếch Đại Dùng Transistor Trường (FET)

Giúp sinh viên bằng thực nghiệm khảo sát các vấn đề chính sau đây : Phần bắt buộc : Vấn đề phân cực DC : Tìm hiểu nguyên tắc khuếch đại của transistor trường (FET), sơ đồ mắc kiểu source chung và đo hệ số khuếch đại của transistor trường Khảo sát mạch khuếch đại AC của transistor trường (FET), sơ đồ mắc kiểu source chung: Xác định Av, Khảo sát đáp ứng tần số của mạch khuếch đại, vai trò của tổng trở vào Zin…. Khảo sát mạch khuếch đại AC sử dụng transistor MOSFET trong các sơ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài 6 : Mạch Khuếch Đại Dùng Transistor Trường (FET) Bài 6 : Mạch Khuếch Đại Dùng Transistor Trường (FET BÀI 6 : MẠCH KHUẾCH ĐẠI DÙNG TRANSISTOR TRƯỜNG (FET) MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM Giúp sinh viên bằng thực nghiệm khảo sát các vấn đề chính sau đây : Phần bắt buộc : 1. Vấn đề phân cực DC : Tìm hiểu nguyên tắc khuếch đại của transistor trường (FET), sơ đồ mắc kiểu source chung và đo hệ số khuếch đại của transistor trường 2. Khảo sát mạch khuếch đại AC của transistor trường (FET), sơ đồ mắc kiểu source chung: Xác định Av, Khảo sát đáp ứng tần số của mạch khuếch đại, vai trò của tổng trở vào Zin…. 3. Khảo sát mạch khuếch đại AC sử dụng transistor MOSFET trong các sơ đồ nối kiểu Source chung. 4. Khảo sát mạch đóng mở dùng MOSFET. THIẾT BỊ SỬ DỤNG 1. Bộ thí nghiệm ATS-11 và Module thí nghiệm AM-107. 2. Dao động ký, đồng hồ đo DVM và dây nối. PHẦN I : CƠ SỞ LÝ THUYẾT Phần này nhằm tóm lược những vấn đề lý thuyết thật cần thiết phục vụ cho bài thí nghiệm và các câu hỏi chuẩn bị để sinh viên phải đọc kỹ và trả lời trước ở nhà. I.1. TỔNG QUAN Transistor gồm 2 loại: BJT và FET. - BJT là phần tử được điều khiển bằng dòng điện (iC ∈ iB ), có tổng số trở ngõ vào nhỏ nên có tiếng ồn thường lớn và bất lợi ở các mạch khuếch đại dùng nguồn tín hiệu có tổng trở ra lớn. - FET là phần tử được điều khiển bằng áp (iD ∈ vGS), có tổng trở ngõ vào lớn ( ≈ 100M) nên có tiếng ồn thấp (ivào ≈ 0), thích hợp các tầng khuếch đại tín hiệu nhỏ. Các ưu điểm của FET: - Fet ổn định hơn BJT. - Có kích thước nhỏ hơn BJT nên khả năng thích hợp cao hơn. Nên FET ngày càng được sử dụng rộng rãi. Có nhiều loại FET đóng vai trò quan trọng trong kỹ thuật hiện đại trong đó có hai loại cơ bản sau: - Loại nối : JFET (Junction Field Effect Transistor) : - Loại có cực cửa cách ly: MOSFET (Metal-Oxitde-Semiconductor Field Effect Transistor). Khi nói FET ý chỉ loại JFET. Bài 6 : Mạch Khuếch Đại Dùng Transistor Trường (FET I.2. PHÂN LOẠI 1. Loại nối ( JFET: Junction Fet): D D G FET P FET N G S S JFET kênh N JFET kênh P Hình 5-1: Ký hiệu JFET 2. Loại có cửa cách điện MOSSFET ( Metal- Oxide-Semiconductor Fet) : gồm 2 loại - MOSFET kênh có sẵn MOSFET kênh có sẵn loại N MOSFET kênh có sẵn loại P Hình 5-2: Ký hiệu MOSFET kênh có sẵn - MOSFET kênh gián đoạn: D D G G S S MOSFET kênh gián đoạn loại P MOSFET kênh gián đoạn loại N Hình 5-3: Ký hiệu MOSFET kênh có sẵn I.3. PHÂN CỰC DC I.3.1 PHÂN CỰC FET: a. Phân cực tự động: Trong thực tế, để tránh dùng 2 nguồn điện thế bất tiện, người ta dùng kiểu phân cực tự động (self- bias) do điện trở Rs trong mạch cực VDD nguồn tạo ra. RD Thật vậy, nối G xuống mass 0v qua điện trở lớn RG = 100K → 1M, thêm Rs ta có mạch sau: F ET N VGS = VG - VS = - ID Rs (1) (VG = 0 do G nối mass) RG RS ⇒ VGS = - Rs ID : gọi là PT đường tự động phân cực cho Fet N VGS 2 và công thức Shockley : ID = IDSS(1- ) (2) 0 Vp Từ (1) và (2) ta suy ra: IDQ (0 < IDQ < IDSS) và VGS (VP < VGS < 0) Bài 6 : Mạch Khuếch Đại Dùng Transistor Trường (FET PT ngõ ra VDD = ID (Rs + RD) + VDS => VDSQ = VDD - IDQ (Rs + RD) b. Phân cực kiểu cầu phân áp: V DD V DD RD R2 RD Với: RG = R1//R2 FET N FET N VGG = (VDD. R1) /(R1+R2) RGG RS R1 RS VGG Cách xác định Q: Ta có : VGS = VGG –RS.ID (1) ID = IDSS (1-VGS/VP)2 (2) Từ (1) và (2) => ...