6 Der Transistor als Verstärker - SmiLE

6.1 Verstärker mit n-Kanal MOSFET 109die entsprechende Gerade zu konstruieren. Dazu bestimmen wir beispielsweiseden Strom durch den Widerstand R D für den Fall U DS = 0 bzw. U DS = U B ,was auf die beiden Werte I DS = U B /R D =0, 75 mA bzw. I DS =0führt.Die dadurch bestimmte Lastgerade ist in Abb. 6.2 (links) dargestellt. Da derStrom durch den Widerstand und den Transistor gleich groß ist, liefern dieSchnittpunkte der Lastgeraden mit jeder einzelnen der Ausgangskennlinienfür jeden Wert von U GS den entsprechenden Wert des Stromes I DS sowie derSpannung U DS .Trägt man nun zu jedem Wert von U GS den dazugehörendenWert von U DS in einem Diagramm auf, ergibt sich schließlich die gesuchteÜbertragungskennlinie U a = f(U e ), wie in Abb. 6.2 (rechts) gezeigt ist.I DSmA1.000.750.500.250A BCU = 2.4VGS2.2V2.0VD1.8V5 10E1.6VFG1.4V1.2V15 U DSVU DSV151050GFEDCBA5 10 15Abb. 6.2. Aus dem Ausgangskennlinienfeld und der Lastgeraden (links) kanndieÜbertragungskennlinie des Verstärkers konstruiert werden (rechts)U GSVS.m.i.L.E: 6.1 ÜbertragungskennliniePSpice: 6 UebertragungsKLLösung zu b. ArbeitspunktZur Arbeitspunktanalyse gehen wir von der in Abb. 6.3 dargestellten Gleichstromersatzschaltungder gegebenen Verstärkerschaltung aus.Daraus lässt sich unmittelbar die Gate-Source-Spannung des MOSFETbestimmen, da der aus den Widerständen R 1 und R 2 bestehende Spannungsteilerunbelastet ist. Wir erhaltenR 1U GS,A = U B =2, 4V. (6.1)R 1 + R 2Der gesuchte Arbeitspunkt der Schaltung ist also durch den Schnittpunktder Lastgeraden mit der Transistorkennlinie für U GS =2, 4 V gegeben (inAbb. 6.2, links, mit dem Buchstaben A gekennzeichnet). Aus dem Diagrammkönnen die zugehörigen Zahlenwerte abgelesen werden. Wir erhalten