Fet với tín hiệu xoay chiều và mạch tương đương với tín hiệu nhỏ

Fet với tín hiệu xoay chiều và mạch tương đương với tín hiệu nhỏ

Fet với tín hiệu xoay chiều và
mạch tương đương với tín
hiệu nhỏ
Bởi:
Trương Văn Tám
Giả sử ta áp một tín hiệu xoay chiều hình sin vs(t) có biên độ điện thế đỉnh là 10mV vào
ngõ vào của một mạch khuếch đại cực nguồn chung dùng JFET kênh N

C1 và C2 là 2 tụ liên lạc, được chọn sao cho có dung kháng rất nhỏ ở tần số của tín hiệu
và có thể được xem như nối tắt ở tần số tín hiệu.
Nguồn tín hiệu vs(t) sẽ chồng lên điện thế phân cực VGS nên điện thế cổng nguồn vGS(t)
ở thời điểm t là:
vGS(t) = VGS + Vgs(t)
= -1V + 0,01sin ωt (V)

1/5


Fet với tín hiệu xoay chiều và mạch tương đương với tín hiệu nhỏ

Nguồn tín hiệu có điện thế đỉnh nhỏ nên điện thế cổng nguồn vẫn luôn luôn âm. Nhờ
đặc tuyến truyền, chúng ta thấy rằng điểm điều hành sẽ di chuyển khi VGS thay đổI theo
tín hiệu. Ở thời điểm khi VGS ít âm hơn, dòng thoát iD(t) tăng và khi VGS âm nhiều hơn,
dòng thoát iD(t) giảm. Vậy dòng điện thoát iD(t) thay đổi cùng chiều với vGS(t) và có trị
số quanh dòng phân cực ID tỉnh (được giả sử là 12,25mA). Độ gia tăng của iD(t) và độ
giảm của iD(t) bằng nhau với tín hiệu nhỏ (giả sử là 0,035mA). (Xem hình trang sau).
Sự thay đổi dòng điện thoát iD(t) sẽ làm thay đổi hiệu số điện thế giữa cực thoát và cực
nguồn.
Ta có vDS(t) = VDD – iD(t).RD. Khi iD(t) có trị số tối đa, thì vDS(t) có trị số tối thiểu và

ngược lại. Điều này có nghĩa là sự thay đổi của vDS(t) ngược chiều với sự thay đổi của
dòng iD(t) tức ngược chiều với sự thay đổi của hiệu thế ngõ vào vGS(t), người ta bảo
điện thế ngõ ra ngược pha - lệch pha 180o so với điện thế tín hiệu ngõ vào.
Người ta định nghĩa độ lợi của mạch khuếch đại là tỉ số đỉnh đối đỉnh của hiệu thế tín
hiệu ngõ ra và trị số đỉnh đối đỉnh của hiệu thế tín hiệu ngõ vào:

Trong trường hợp của thí dụ trên:

AV=2,87 ?-180o

2/5


Fet với tín hiệu xoay chiều và mạch tương đương với tín hiệu nhỏ

Người ta dùng dấu - để biểu diễn độ lệch pha 180o

• Mạch tương đương của FET với tín hiệu nhỏ:

3/5


Fet với tín hiệu xoay chiều và mạch tương đương với tín hiệu nhỏ

Do dòng ig rất nhỏ nên FET có tổng trở ngõ vào là:

Các phương trình này được diễn tả bằng giản đồ sau đây gọi là mạch tương đương
xoay chiều của FET.

Riêng đối với E-MOSFET, do tổng trở vào rπ rất lớn, nên trong mạch tương đương

người ta có thể bỏ rπ

4/5


Fet với tín hiệu xoay chiều và mạch tương đương với tín hiệu nhỏ

5/5