Dr. Pap László jegyzete - BME Hálózati Rendszerek és ...

6.5. A TÉRVEZÉRLÉSŰ TRANZISZTOROK MUNKAPONTBEÁLLÍTÁSA 105
U t
R D
i D
i G
u DS
u GS i S =i D
R G
R S
6.9. ábra. A záró típusú karakterisztikával rendelkező FET-ek tipikus munkapontbeállító áramköri
elrendezése.
Az analitikus megoldás előtt most is megmutatjuk az egyenlet grafikus megoldását. A hurokegyenlet
alapján a tranzisztor munkaponti árama csak az
i D = − u GS
R S
(6.56)
negatív meredekségű egyenesen helyezkedhet el, ugyanakkor a munkapont kielégíti a tranzisztori D (u GS )
karakterisztikáját is. A feladat az, hogy az i D −u GS paraméterek által kifeszített síkon keressük meg
azt a pontot, amelyik mindkét feltételnek megfelel. A grafikus megoldást a 6.10. ábrán mutatjuk be.
FET-ek esetében a munkapont analitikusan is kiszámítható, mivel az elzáródás feletti tartományban
(JFET)
és így a munkapont egy egyszerű
i D = i S ≃ I DSS
(
1− u GS
U P
) 2
, U P < u GS < 0, (6.57)
−R S I DSS
(
1− U GS0
U P
) 2
= U GS0 (6.58)
másodfokú egyenlet megoldásával határozható meg. A másodfokú egyenlet megoldása az
U GS0 U P
= 1− ±
U P 2R S I DSS
√ (
1−
U P
2R S I DSS
) 2
−1 (6.59)
összefüggéssel adható meg, ahol a két megoldás közül a kisebb abszolút értékű adja a fizikailag helyes
munkaponti U GS0 feszültség értékét, mivelU P < U GS0 < 0.
A nyitó típusú karakterisztikával rendelkező FET-ek munkapontbeállítása
A nyitó típusú karakterisztikával rendelkező n csatornás MOS FET-ek tipikus munkapontbeállító
áramköri elrendezése a 6.11. ábrán látható.
Mivel FET-ek esetében a gate-en nem folyik áram, azaz
i G = 0 és i S = i D , (6.60)