каскад с общим истоком

[Bogdan1024]

Вот есть схема каскада на полевом транзисторе с общим истоком. Препод говорит, что если резистор перед истоком 500 Ом, а резистор на стоке 30 КОм, то усиление должно быть где-то 30000/500=60 раз. Замоделировал в воркбенче, там только 8 раз. Кто тут реально неправ? И как определить коэффициент усиления каскада? Во вложении схема того что я намоделировал в воркбенче.

[Bogdan1024]

Вот ещё: если кому не сложно, скажите пожалуйста величины сопротивлений чтобы получить коэффициент усиления больше 50? А то я как ни кручу, и в других воркбенчевских примерах смотрю, дык везде на транзисторах коэффициент усиления больше 9 не получается

[Старый ржавый электронщик]

как я понимаю полевики - усиление выражается крутизной характеристики в вольтах на ампер или на миллиампер. То есть, насколько изменится ток стока при изменении напряжения на затворе на 1В. Вот и считай выведи в статический режим - подай постоянное напряжение на затвор и оперируй номиналами резисторов. Там и выведешь зависимость

[Старый ржавый электронщик]

да, и... эта... больше доверяй воркбенчу

[Гость]

Вот есть схема каскада на полевом транзисторе с общим истоком. Препод говорит, что если резистор перед истоком 500 Ом, а резистор на стоке 30 КОм, то усиление должно быть где-то 30000/500=60 раз. Замоделировал в воркбенче, там только 8 раз. Кто тут реально неправ? И как определить коэффициент усиления каскада? Во вложении схема того что я намоделировал в воркбенче.

Смотря для какого транзистора. Насколько я помню - там все зависит от напряжений, крутизны.. Может схему дашь с номиналами ?

[Старый ржавый электронщик]

гостю прицепы недоступны... регистрируйся

[gri]

Вот есть схема каскада на полевом транзисторе с общим истоком. Препод говорит, что если резистор перед истоком 500 Ом, а резистор на стоке 30 КОм, то усиление должно быть где-то 30000/500=60 раз. Замоделировал в воркбенче, там только 8 раз. Кто тут реально неправ? И как определить коэффициент усиления каскада? Во вложении схема того что я намоделировал в воркбенче.

То что сказано преподом справедливо тока для биполярных. У них тоже есть крутизна но там амперы на вольт а у полевиков миллиамперы на вольт. Поэтому делитель с полевиками не работает, вернее работает но на усиление влияет слабо. Если крутизна 1мА/В то получится усиление 0,001*30000=30 = 14,7 дБ Для КП101 (Sср=0,28 мА/В) будет в среднем 0,00028*30000=8,49 = 9,2 дБ.
Я вобщето слабо представляю что там на каких сопротивлениях делится. Кажется 500 ом образуют отрицательную обратную связь с коэффициентом связи 1/60=0,016 (или 60?) тада получается 8,49-8,49*0,016=8,35. Короче брешет воркбенч, или транзистор не КП101...что весьма вероятно.

Однозначно с нашей нестабильной рассыпухой с неопределенными параметрами можно сказать только одно.
А) Учите матчасть
Б) Авось повезет
В) Если сам прибор обеспечивает уиление в 8 раз то никакими резисторами его не увеличить (разве что если у них будет отрицательное сопротивление)

[Боб]

Bogdan1024, а Вы не перепутали? Может речь шла об общем затворе? Очень похожн.

[Bogdan1024]

Да, я таки понял как получать усиление во сколько хочешь раз (в пределах разумного), и действительно там отношение резисторов истока и стока не говорит о коэффициенте усиления

Я вобщето слабо представляю что там на каких сопротивлениях делится. Кажется 500 ом образуют отрицательную обратную связь с коэффициентом связи 1/60=0,016 (или 60?) тада получается 8,49-8,49*0,016=8,35.

А почему 1/60? Кстати, моделю схему без этого резистора, всё работает хорошо. Можно ли делать схему без истокового резистора (является ли это "хорошей схемой") ?
Вот ещё: как посчитать теоретически сопротивление выхода? Я только практически умею.

[gri]

Это отношение резистора в стоке к резистору в истоке. Грубо говоря теоретически без истокового резистора усиление должно быть бесконечным - но это у идеального транзистора. Реальный в таком режиме усиливает в крутизна*сопротивление нагрузки раз (на достаточно низких частотах). Кроме того сопротивление канала не равно нулю и его можно принять за сопротивление истока.
Наглядно обратную связь хорошо иллюстрирует истоковый повторитель - у него сопротивление стока малое, делится на большое сопротивление истока и получается Ку чуть меньше единицы (за счет неидеальности транзистора).
Спрашивается зачем тулить резистор в исток - отвечается, резистор в исток надобно тулить для стабильности параметров усиления. Иначе любой щелчок, толчок и пук выведет усилитель в режим непонятно чего. Кроме того Ку плавать начнет от совокупности факторов.
На практике отношение сопротивлений истокового к земляному резистору затворного делителя выбирается от 5 до 20. 5 - малая стабильность и большой коэффициент усиления по мощности, 20 - наоборот. Вобще истоковый резистор участвует сразу в трех зависимостях - коэфициентов усиления по току, по напряжению и устойчивости.
А выходное сопротивление определяется величиной сопротивления в цепи стока, а входное паралельному сопротивлению резисторов делителя цепи смещения или резистора утечки или сопротивлению в цепи истока*крутизну, или проходному сопротивлению*крутизну (стабильность никакая). У биполярного также. Но все это в идеальном случае. На высоких частотах подключаются емкости, времена пролета, паразитизмы и все намного сложнее.
Чем больше деталемкость цепей смещения и нагрузок тем стабильнее работа и легче расчет. Экономить 4 копейки (укр.) на обвязке лично я не вижу смысла - нервы дороже.

[Bogdan1024]

Точно! Замоделил - примерно так и выходит
Спасибо, теперь я во всём разобрался.

[Барсик]

Вообще-то коэффициент усиления каскада, который нарисовал Bogdan1024 расчитывается довольно простос помощью элементарной математики и здравого смысла:

K=R1/(1/S+R2)
где:
K - коэффициент усиления по напряжению,
R1 - сопротивление в цепи стока.
R2 - сопротивление в цепи истока.
S - крутизна.

Препод не прав. У полевых транзисторов с p-n переходом (а именно такой изображён на схеме) не бывает большой крутизны, а тем более, равной бесконечности.
Кроме того, крутизна зависит от тока сток-исток, и чем этот ток меньше, тем меньше крутизна. Поэтому большого усиления в этой схеме не получить никогда. Объяснить почему, или сами догадаетесь? Также ничего страшного не произойдёт, если сопротивление в истоке будет равно нулю. Для этого случая K=R1*S.

Вопрос к администрации форума. Может быть мне прислать элементарный расчёт этой схемы, а вы выложите её в обучалке?

А вместо "воркбенча" лучше взять в руки паяльник, генератор и осциллограф. Узнаете много интересного.

[Мышонок]

А, что, Барсик, дело говоришь! Постарайся, желательно не только этот отдельный случай взять, а и другие - и отправляй kot@radiokot.ru Коту!
А уж Кот решит , может даже почётное звание "Мявтор" присвоит

[SfS]

Препод говорит, что если резистор перед истоком 500 Ом, а резистор на стоке 30 КОм, то усиление должно быть где-то 30000/500=60 раз.

Может препод просто перепутал с биполярным ? Или сказал всё для идеального случая ?

А вообще - преподы тоже люди. Ошибаются, оговариваются, путают... Так что если есть сомнения - надо с ними спорить.

[Шуруп]

Я никак не могу понять по какому принципу выбираются резисторы? как их расчитать? Я когда паял это всё, тупо ставил переменники и крутил их пока не добивался нужного усиления. Которое определял на слух через усилок.

[rustot]

Я никак не могу понять по какому принципу выбираются резисторы? как их расчитать? Я когда паял это всё, тупо ставил переменники и крутил их пока не добивался нужного усиления. Которое определял на слух через усилок.

исходя из потребных коэффициента усиления, выходного сопротивления и допустимых искажений. по формуле K=Rс/(1/S+Rи), данной выше

допустим хотим коэффициент усиления каскада по напряжению K=10. крутизна S выбранного транзистора колеблется в диапазоне рабочих токов и напряжений от 10 до 12 ма/в. при заданном коэффициенте усиления мы имеем вилку между выходным сопротивлением и коэффициентом искажений. два крайних случая:

1. минимизируем выходное сопротивление. тогда Rи = 0, Rс = K/S = 1000 Ом. это и будет выходным сопротивлением каскада. но тогда коэффициент усиления будет плясать от 10 до 12, нелинейные искажения 20%

2. минимизируем искажения. выбираем Rс=1Мом (таким будет выходное сопротивление), тогда Rи = Rc/K-1/S = 99.9кОм, коэффициент усиления пляшет от 10 до 10.0017, искажения 0.017%

вот и выбирайте что-то разумное среднее между этими крайностями. всегда у вас есть вилка между тремя параметрами - нелинейность, коэффициент усиления и выходное сопротивление.

[Шуруп]

Спасибо. Всё понял. А резистор смещения между затвором и истоком на чтонибудь влияет?

[rustot]

Спасибо. Всё понял. А резистор смещения между затвором и истоком на чтонибудь влияет?

уменьшает входное сопротивление, огромное входное сопротивление и соответственно микроскопический ток тоже не всегда хорошо. допустим от предыдущего каскада сигнал идет через емкость, если оставить только гигаомное сопротивление затвора, то любое изменение постоянной составляющей (хотя бы при включении) будет рассасываться по несколько секунд удерживая транзистор полностью открытым или полностью запертым

[Шуруп]

Аааааа. Ну теперь мне всё понятно!

[rustot]

да, еще при расчете надо не забывать что для jfet (кп303 например) где в рабочем состоянии напряжение на затворе должно быть ниже чем на истоке, истоковый резистор кроме задания коэффициента усиления в паре со стоковым несет еще функцию задания смещения.

допустим рабочий (средний) ток 1ма, рабочее (среднее) напряжение Uзи должно быть -2в, тогда хочешь не хочешь а истоковый резистор нужно ставит 2к. если это слишком много (придется ставить слишком большой стоковый и получать слишком большое выходное сопротивление) и хочется его уменьшить, придется увеличивать рабочий ток