ZESPÓŁ SZKÓŁ Nr 9 im. Romualda Traugutta

W KOSZALINIE

Przygotowanie teoretyczne

Temat ćwiczenia:

Badanie układów OD, OS, OG

Koszalin rok szk. 2004/2005

Tranzystory unipolarne podobnie jak tranzystory bipolarne mogą pracować w trzech podstawowych konfiguracjach. W układzie o wspólnym drenie OD, układzie o wspólnym źródle OS i w układzie o wspólnej bramce OG.

1. Układ o wspólnym drenie OD

Układ OD (rys. 1.) jest odpowiednikiem układu o wspólnym kolektorze OC.

Rys. 1. Schemat wzmacniacza z tranzystorem w układzie OD

Sygnał wejściowy podawany jest na bramkę tranzystora poprzez kondensatory separujący składową stałą C₁, natomiast sygnał wyjściowy pobierany jest ze źródła tranzystora również poprzez kondensator separujący C₂. Wspólną elektrodą dla wejścia i wyjścia układu (dla nepięć zmiennych) jest tutaj dren, na który podane jest dodatnie napięcie zasilania a źródło zasilania zwiera napięcie zmienne do masy.

Dla prawidłowej pracy układu tranzystor musi mieć odpowiednio spolaryzowane elektrody. Dren jak widać na rysunku jest zasilany napięciem dodatnim ze źródła zasilania. Bramka tranzystora musi mieć potencjał ujemny względem źródła aby złącze p-n (między obszarem bramki a kanałem) było spolaryzowane kierunku zaporowym. Ponieważ stosowanie osobnego źródła zasilania bramki jest rozwiązaniem nieekonomicznym, stosuje się inne rozwiązanie. Bramka jest na potencjale masy przez połączenie jej z masą przez rezystor o dużej wartości R_g. Natomiast źródło ma potencjał dodatni względem bramki dzięki spadkowi napięcia U_s na rezystorze R_s i napięcie U_gs polaryzuje złącze p-n zaporowo. Wielkość tego napięcia jest zależna od wartości prądu jaki płynie przed dren i źródło. Rezystor R_s pełni tu rolę elementu stabilizującego punkt pracy wzmacniacza.

Układ jest odpowiednikiem układu wtórnika emiterowego i ma parametry podobne ja układ OC. Wzmocnienie wzmacniacza jest mniejsze lub równe jedności, impedancja wejściowe jest duża i praktycznie jest równa rezystancji rezystora R_g, ponieważ praktycznie cały prąd wejściowy płynie przez ten rezystor (prąd bramki jest pomijalnie mały). Impedancja wyjściowa jest mała i zależy (jak w układzie OC) od wartości rezystancji wewnętrznej źródła sygnału.

2. Układ o wspólnym źródle OS

Układ OS (rys. 2.) jest odpowiednikiem układu o wspólnym emiterze OE.

Rys. 2. Schemat wzmacniacza z tranzystorem w układzie OS

Sygnał wejściowy podawany jest na bramkę tranzystora poprzez kondensator C₁, natomiast wygnał wyjściowy pobierany jest z drenu także przez kondensator separujący C₂. Elektroda wspólna dla wejścia i wyjścia to źródło, które dla sygnałów zmiennych jest zwarte do masy przez kondensator blokujący C₃. Wzmocnienie napięciowe tego układu jest duże, analogicznie jak w układzie o wspólnym emiterze. Podobna jest także rezystancja wyjściowa, która wynosi kilka kiloomów. Rezystancja wejściowa natomiast znacznie większa od układu OE, ponieważ od strony wejścia „widoczny” jest tylko rezystor R_g o dużej wartości rezystancji. Rezystor R_s podobnie jak w układzie OD wprowadza ujemne prądowo-szeregowe sprzężenie zwrotne dla prądu stałego, dzięki czemu stabilizuje punkt pracy tranzystora.

3. Układ o wspólnej bramce OG

Układ OG (rys. 3) jest odpowiednikiem układu o wspólnej bazie OB.

Rys. 3. Schemat wzmacniacza z tranzystorem w układzie OG

W układzie OG sygnał wejściowy podawany jest na źródło tranzystora polowego. Wspólną elektrodą jest tu bramka, która dla sygnałów zmiennych jest zblokowana do masy kondensatorem C₃. Sygnał wyjściowy pobierany jest z drenu tranzystora. Wzmocnienie napięciowe tego układu jest duże, natomiast impedancja wejściowa jest mała a wyjściowa duża rzędu kilku kiloomów.

Poniższa tabela przestawia zestawienie najważniejszych parametrów wszystkich konfiguracji tranzystorów unipolarnych.

Konfiguracja Właściwości	OD	OS	OG
Ku	≤ 1	duże	duże
Ki	duże	duże	≤ 1
Zwe	duże	duża	małe
Zwy	mała	duża	duża

2

Badanie wzmacniacza operacyjnego.

3

Przygotowanie teoretyczne.

4

Badanie układów OD, OS, OG.

2

Badanie układów OD, OS, OG.

---