|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 전계 효과 트랜지스터의 비정상적인 작동 모드. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / 라디오 아마추어 디자이너 pn 접합 형태의 게이트가 있는 전계 효과 트랜지스터를 기반으로 하는 선형 증폭기의 기존 회로(이하 간략하게 pn 게이트라고 함)는 주로 동작점이 다음 영역에 있을 때 모드를 제공합니다. 역 (닫기) 바이어스, 즉 Uots에서 저자가 수행한 연구에 따르면 동작점이 개방 바이어스 영역에 있을 수 있는 모드를 사용하면 전계 효과 트랜지스터의 노드 회로를 크게 단순화할 수 있습니다. 이러한 계획의 사용은 최소한의 요소에 대한 요구 사항이 그 중 일부를 선택해야 할 필요성을 정당화하는 경우, 즉 아마추어 무선 실습 및 특히 소형 설계의 개발에서 합리적입니다.
무화과에. 도 1은 pn 게이트 FET의 일반화된 드레인 게이트 및 입력 특성을 보여준다. 이러한 전류-전압 특성 - Iс=f(Uin) 및 Iz=f(Uin) - 세 가지 특성 영역을 구별할 수 있습니다. 1 - 폐쇄 바이어스 Uzi, 2 - 게이트 전류가 거의 없는 개방 바이어스, 3 - 상당한 게이트 전류를 유발하는 개방 바이어스. 영역 2와 3 사이에는 명확한 경계가 없으므로 명확성을 위해 1μA의 게이트 전류에 해당하는 세로 좌표를 두 영역 사이의 조건부 경계로 간주합니다. 이 전류에서 게이트 저항은 여전히 매우 높으며 이는 값을 비교적 쉽게 측정할 수 있습니다. 이 경계에서의 드레인 전류와 게이트 Um에서의 순방향 전압을 기호 Im으로 표시합시다. 전압 Uzi가 한계보다 크면 게이트 전류가 급격히 증가하기 시작하고 전계 효과 트랜지스터의 주요 이점인 높은 입력 저항을 잃습니다. 따라서 영역 3에서의 작업은 고려되지 않습니다. 앞서 말한 바에 따르면 순방향 바이어스 영역에서 전계 효과 트랜지스터의 작동을 완전히 배제할 필요는 없으며 동작 지점이 영역 3, 즉 Uzi 조건에 들어 가지 않는 것만으로도 충분합니다. 순방향 바이어스 영역의 추가로 인한 작동 전압 범위 Uzi의 확장은 절대값이 작다는 사실에도 불구하고 전계 효과 트랜지스터의 회로에 약간 다른 접근 방식을 허용하기 때문에 매우 중요합니다. 그림에서 볼 수 있듯이. 1에서는 배수-셔터 특성이 중단 없이 원활하게 구역 2로 통과합니다. 트랜지스터의 물리적 프로세스의 본질은 직접 바이어스 전압이 게이트에 가해지면 채널이 확장되고 전도도가 증가하여 트랜지스터가 농축 모드에서 작동하기 시작한다는 것입니다. 순방향 바이어스 영역을 고려하면 pn-게이트 트랜지스터는 게이트의 순방향 및 역방향 바이어스로 작동할 수 있는 통합 채널이 있는 절연 게이트 트랜지스터와 특성이 유사해진다는 것을 쉽게 알 수 있습니다. 차이점은 정량적일 뿐입니다. 첫 번째에서는 직접 변위 영역의 작업 영역이 Um 값으로 제한되기 때문에 더 짧습니다. 따라서, 절연 게이트와 채널이 내장된 트랜지스터에만 가능하다고 생각되었던 모드에서 pn 게이트 전계 효과 트랜지스터를 사용할 수 있습니다. 절연 게이트가 있는 트랜지스터에 심각한 단점(상당한 특성 확산, 낮은 정전기 저항 등)이 존재하면 개별 선택이 허용되더라도 이러한 장치의 실제 적용 범위가 크게 제한됩니다. 현재 생산되는 pn-게이트 트랜지스터의 범위는 절연 트랜지스터보다 훨씬 넓으며 가격이 더 저렴하고 특성 확산이 더 작습니다. 이러한 이유로 pn-게이트 트랜지스터가 더 선호되는 것으로 간주됩니다.
게이트 순방향 바이어스 모드를 사용하여 이러한 트랜지스터의 일부 응용 프로그램을 살펴보겠습니다. 무화과에. 도 2a는 선형 증폭기의 다이어그램을 도시한다. 초기 바이어스가없는 작동 모드를 사용하면 트랜지스터 VT1의 소스 회로에서 자동 바이어스 저항과 차단 커패시터를 제거 할 수 있습니다. DC 단계의 계산은 단순화되었으며 다음 공식을 사용하여 부하 저항 R2의 저항을 결정합니다. R2 \uXNUMXd (Upit-Uout o) / Io 여기서 Uout o는 입력 신호가 없을 때의 출력 전압이고 Io는 트랜지스터의 초기 전류입니다. Uout o= 0,5 Upit를 선택할 때 공식(1)은 단순화되고 R2=Upit/2Io 형식을 취합니다. 이 방식에 따라 증폭기를 개발할 때 초기 드레인 전류가 수십 밀리암페어인 트랜지스터의 경우 허용 전력을 초과할 수 있다는 점을 염두에 두어야 합니다. 게인을 줄여야 하는 경우 소스 회로에 저항 R3이 포함됩니다. 이 경우 차단 커패시터를 켤 수 없다는 점을 강조해야 합니다. 교류 모드는 알려진 공식에 따라 계산됩니다. 이득은 Ku \u2d S • R10 식에서 찾을 수 있습니다. 여기서 S는 트랜지스터 특성의 기울기입니다. 분명히 Ku>1,1에서 대부분의 경우 Uin에서 Upit까지 진폭의 출력 신호 증폭이 발생합니다. Um 이상의 양의 입력 전압의 허용 진폭을 증가시켜야 하는 경우 소스 회로(공통 와이어에 대한 음극)의 저항 R3 대신 다이오드를 켜야 합니다. 실리콘 다이오드의 순방향 바이어스 전압은 다이오드 유형과 트랜지스터의 소스 전류에 따라 0,4 ... 0,8 V(대부분의 경우 0,5 ... 0,7 V) 범위일 수 있습니다. 게르마늄 다이오드의 경우 비슷한 값은 0,2 ... 0,6 V(0,3 ... 0,5 V)입니다. 다이오드가 켜지면 폐쇄 바이어스로 인해 드레인 전류가 감소하므로 이전 DC 모드를 보장하려면 저항 R2의 저항을 높여야합니다. 이는 기울기가 약간 감소하기 때문에 차례로 Kn이 증가합니다. 다이오드의 동적 저항이 작기 때문에 커패시터로 션트하는 것은 비효율적입니다. 다이오드를 도입하면 이득이 10% 이하로 약간 감소합니다. 직류에 대한 이러한 단계의 모드는 Io 대신 Iod가 대체되는 공식 (1)에 의해 계산됩니다. 드레인 전류는 소스 회로에 연결된 다이오드로 대체됩니다. 필요한 경우 다이오드와 직렬로 피드백 저항을 연결하여 Ku를 줄일 수 있습니다. 추가 다이오드가 있음에도 불구하고 경우에 따라 이러한 회로를 구현하면 전류 소비가 감소하고 이득이 증가하기 때문에 정당화됩니다. 이러한 속성은 자가 전원 장치에 특히 중요합니다. 위에서 볼 수 있듯이 다이오드가 있는 스테이지의 동작은 바이어스 저항이 있는 기존 스테이지에 가깝습니다. 주요 장점은 차단 커패시터가 없기 때문에 작동 주파수 대역이 아래에서 직류까지 확장된다는 것입니다. 또한 장치의 계산 및 조정이 단순화됩니다. 이 단계가 변압기, 커플링 코일, 테이프 레코더 헤드 및 기타 유사한 신호 소스와 함께 사용될 때 누설 저항 R1이 필요하지 않으며 회로는 그림 2과 같이 매우 간단한 형태를 취합니다. XNUMXb.
위에서 논의한 순방향 바이어스에서 pn 게이트가 있는 전계 효과 트랜지스터의 작동 가능성은 또 다른 중요한 장치 부류인 소스 팔로워를 구축하는 데에도 효과적으로 사용될 수 있습니다. 무화과에. 도 3은 소스 팔로워 트랜지스터 VT2의 전통적인 회로를 보여준다. 이 노드의 주요 단점은 출력 전압의 상대적으로 좁은 한계입니다. 기존의 이미터 팔로워(VT2, 그림 3, b)는 이러한 단점이 없습니다. 또한 세부 정보가 적습니다. 그러나 이미 터 팔로워는 입력 저항이 상대적으로 낮습니다. Rin = h21eRe(h21e는 트랜지스터의 정적 전류 전달 계수입니다. Re는 이미 터 회로의 저항 저항입니다.) 그림 3과 같이 소스 팔로워를 직접 연결하면 모든 언급된 모순이 완전히 제거됩니다. 3, 다. 여기에서 소스와 이미터 팔로워의 장점이 성공적으로 결합되었습니다. 게이트에서 순방향 바이어스 전압을 피하는 것이 불가능하기 때문에 이 방식은 실용적인 적용을 찾지 못했습니다. 그러나 이것은 필요하지 않으며 게이트의 순방향 전류 영역 (그림 1의 영역 XNUMX)에서 트랜지스터의 작동을 제외하는 것으로 충분합니다. 이 문제는 매우 간단하게 해결되어 실제로 이러한 계획을 적용할 수 있습니다. 소스 팔로워의 전달 특성은 일반 식에 의해 결정됩니다. Uout=Uo+UinxKp, (2) 여기서 Uo는 Uin=0에서 초기 출력 전압입니다. Kp - 소스 팔로워의 전송 계수. 팔로워가 게이트의 폐쇄 바이어스 영역에서 작동하려면 조건 Uz가 필요합니다. 실제로 실제 요구 사항은 U 및 Upit(Ri는 소스 회로의 저항 저항임). 이 공식에 따른 계산의 잠정적 특성을 고려할 때 화살표의 전체 편향 전류가 100μA 이하인 마이크로암미터로 노드를 프로토타이핑할 때 Ug = Upit에서 게이트 전류가 없는지 확인해야 합니다. 이러한 소스 팔로워의 출력 전압은 Uo ...(Upit-Usi) 내에 있습니다.
Uout=f(Uin) Uout=f(Uin) Uout=f(Uin) 저항 Ri의 다른 값에서 KPZOZA 및 KPZOZE 트랜지스터에 대해 Upit=12V에서 실험적으로 취한 종속성이 그림 4에 나와 있습니다. 0. 그래프에서 알 수 있듯이 Uout(Uin = 1에서)부터 (Upit--2) V까지의 범위에서 전달 특성의 선형성을 보장할 수 있습니다. 이 섹션을 확장하려면 먼저 다음을 수행해야 합니다. 무엇보다도 Uotc의 최소값을 가진 트랜지스터를 사용해야 하는 Uo를 줄인 다음 저항 R 및 (그림 3, c의 다이어그램에서 R1)의 최적 저항을 선택합니다. 그래프의 별표는 전류 Iz가 XNUMXμA 값에 도달하는 지점을 표시합니다. 그림 5에서 설명한 선형 증폭 모드의 실제 적용 예입니다. 도 3는 3-채널 1H 신호 믹서의 다이어그램을 도시한다. 일반적으로 채널 수는 제한이 없으며 임의일 수 있습니다. 저항 RXNUMX의 저항은 공식 (XNUMX)에 의해 결정되며, 여기서 n은 채널 수입니다. 여기서 n은 Io 대신 Iod n으로 대체됩니다.
이 장치에서는 Uots와 Io(또는 Iod)의 가까운 값을 가진 트랜지스터를 사용하는 것이 바람직하지만 채널 간의 이득 차이가 있기 때문에 이러한 매개변수의 최대 50 ... 100% 확산은 상당히 수용 가능합니다. 입력 레귤레이터 R1, R5에 의해 쉽게 보상될 수 있습니다. 입력 전압의 작동 범위에서 진폭 제한 모드에 들어간 채널이 없는지 확인하십시오. 실리콘 다이오드를 사용할 때 각 전계 효과 트랜지스터의 게이트에서 양의 반파장의 허용 가능한 진폭은 최소 1V입니다. 한 채널이 공급 전압 Upit=9V, 출력 전압 Uout=0,1V(실효값), 신호 주파수 fc=0,1kHz에서 작동할 때 믹서 이득은 대략 3과 같으며 비선형 레벨 측면에서 왜곡은 고전적인 회로에 따라 구축된 것보다 열등하지 않습니다. 저자: A. Mezhlumyan, 모스크바; 출판물: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
교통 소음으로 인해 병아리의 성장이 지연됩니다
06.05.2024 무선 스피커 삼성 뮤직 프레임 HW-LS60D
06.05.2024 광신호를 제어하고 조작하는 새로운 방법
05.05.2024
▪ 삼성은 0,85인치 하드디스크를 준비하고 도시바는 생산할 계획이다. ▪ 다성버섯
▪ 기사 복수는 나의 것, 내가 갚겠다. 대중적인 표현 ▪ 기사 XNUMX방향 축구의 규칙은 무엇입니까? 자세한 답변 ▪ 기사 UTM(Universal Transverse Mercator Grid). 여행 팁 ▪ 기사 AVC-305 오디오 호출 패널의 개략도. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전 ▪ 기사 SV 라디오 수신기. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
홈페이지 | 도서관 | 조항 | 사이트 맵 | 사이트 리뷰
www.diagram.com.ua |
다른 기사 보기 섹션 
과학 기술의 최신 뉴스, 새로운 전자 제품:
이 페이지의 모든 언어