กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 2 นาที

ประตูทั่วไป

ใน ทางอิเล็กทรอนิกส์ วงจร ขยาย แบบคอมมอนเกต เป็นหนึ่งในสามโครงสร้างพื้นฐาน ของ วงจรขยายแบบทรานซิสเตอร์สนามแม่เหล็ก (FET) แบบขั้นเดียว ซึ่งโดยทั่วไปใช้เป็น บัฟเฟอร์ กระแส หรือ...

ประตูทั่วไป

รูปที่ 1: วงจรพื้นฐานของทรานซิสเตอร์แบบ N-channel common-gate (โดยไม่คำนึงถึง รายละเอียด การไบแอส ); แหล่งจ่ายกระแสI D แทนโหลด แอคทีฟ ; สัญญาณถูกป้อนที่จุดV inและเอาต์พุตถูกนำออกจากจุดV out ; เอาต์พุตอาจเป็นกระแสหรือแรงดัน

ในทางอิเล็กทรอนิกส์วงจรขยายแบบคอมมอนเกต เป็นหนึ่งในสามโครงสร้างพื้นฐาน ของ วงจรขยายแบบทรานซิสเตอร์สนามแม่เหล็ก (FET) แบบขั้นเดียว ซึ่งโดยทั่วไปใช้เป็นบัฟเฟอร์กระแสหรือตัวขยายแรงดันในวงจรนี้ ขั้วซอร์สของทรานซิสเตอร์ทำหน้าที่เป็นอินพุต ขั้วเดรนเป็นเอาต์พุต และขั้วเกตเชื่อมต่อกับแรงดันไบแอส DC บางอย่าง (เช่น กราวด์ AC) หรือ "คอมมอน" จึงเป็นที่มาของชื่อ วงจร ทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์จังก์ชัน ที่คล้ายคลึงกัน คือวงจรขยายแบบคอมมอนเบส

แอปพลิเคชัน

การกำหนดค่านี้ใช้น้อยกว่าแหล่งกำเนิดทั่วไปหรือตัวตามแหล่งกำเนิดอย่างไรก็ตาม สามารถรวมเข้ากับแอมพลิฟายเออร์แหล่งกำเนิดทั่วไปเพื่อสร้าง การกำหนดค่าแค สเคดได้มีประโยชน์ในตัวรับสัญญาณ RF CMOS โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อทำงานใกล้ขีดจำกัดความถี่ของ FET เป็นที่พึงปรารถนาเนื่องจากง่ายต่อการจับคู่ความต้านทานและอาจมีสัญญาณรบกวน ต่ำกว่า Gray และ Meyer [ 1 ]ให้ข้อมูลอ้างอิงทั่วไปสำหรับวงจรนี้

ลักษณะความถี่ต่ำ

รูปที่ 2: แบบจำลองไฮบริด-พายความถี่ต่ำสัญญาณขนาดเล็กสำหรับแอมพลิฟายเออร์ที่ขับเคลื่อนด้วยแหล่งสัญญาณนอร์ตัน

ที่ความถี่ต่ำและภายใต้ สภาวะ สัญญาณขนาดเล็ก วงจรในรูปที่ 1 สามารถแสดงแทนได้ด้วยวงจรในรูปที่ 2 ซึ่ง ได้ใช้ แบบจำลองไฮบริด-พายสำหรับ MOSFET

รูปที่ 3: แบบจำลองไฮบริดพายพร้อมแหล่งทดสอบi xที่เอาต์พุตเพื่อหาค่าความต้านทานเอาต์พุต

คุณลักษณะของแอมพลิฟายเออร์สรุปไว้ในตารางที่ 1 ด้านล่าง นิพจน์โดยประมาณใช้สมมติฐาน (ซึ่งโดยทั่วไปถูกต้อง) r O >> R Lและg m r O >> 1

ตารางที่ 1คำนิยามการแสดงออกการแสดงออกโดยประมาณ
อัตราขยายกระแสลัดวงจร
อัตราขยายแรงดันวงจรเปิด
ความต้านทานอินพุต
ความต้านทานเอาต์พุต

โดยทั่วไปอัตราขยาย แรงดัน/กระแสโดยรวม อาจน้อยกว่าอัตราขยายวงจรเปิด/ลัดวงจรที่ระบุไว้ข้างต้นอย่างมาก (ขึ้นอยู่กับความต้านทานของแหล่งจ่ายและโหลด) เนื่องจากผลกระทบของโหลด

อัตราขยายแรงดันวงจรปิด

เมื่อพิจารณาการโหลดขาเข้าและขาออก อัตราขยายแรงดันวงจรปิด (นั่นคือ อัตราขยายเมื่อมีโหลดR Lและแหล่งกำเนิดที่มีความต้านทานR Sต่ออยู่ทั้งคู่) ของเกตทั่วไปสามารถเขียนได้ดังนี้:

,

ซึ่งมีรูปแบบจำกัดที่เรียบง่าย

,

ขึ้นอยู่กับว่าg m R Sมีค่ามากกว่าหรือน้อยกว่าหนึ่งมาก

ในกรณีแรก วงจรทำหน้าที่เป็นตัวตามกระแส ดังที่เข้าใจได้ดังนี้: สำหรับR S >> 1/ g mแหล่งจ่ายแรงดันสามารถแทนที่ด้วยค่าเทียบเท่า Nortonที่มีกระแส Norton v Thév / R Sและความต้านทาน Norton ขนานR Sเนื่องจากความต้านทานอินพุตของแอมพลิฟายเออร์มีขนาดเล็ก ตัวขับจึงส่งกระแสv Thév / R S ไปยังแอมพลิฟายเออร์โดย การแบ่งกระแสอัตราขยายกระแสเป็นหนึ่ง ดังนั้นกระแสเดียวกันจึงถูกส่งไปยังโหลดเอาต์พุตR Lทำให้เกิดแรงดันเอาต์พุตv out = v Thév R L / R S ตามกฎของโอห์ม ซึ่งก็คือรูปแบบแรกของอัตราขยายแรงดันข้างต้น

ในกรณีที่สองR S << 1/ g mและการแสดงแหล่งกำเนิดแบบ Thévenin มีประโยชน์ โดยสร้างรูปแบบที่สองสำหรับอัตราขยาย ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของเครื่องขยายสัญญาณแรงดันไฟฟ้า

เนื่องจากอิมพีแดนซ์อินพุตของแอมพลิฟายเออร์แบบคอมมอนเกต ต่ำมาก จึงมักใช้แอมพลิฟายเออร์แบบแคสเคดแทน แคสเคดจะวาง แอมพลิฟายเออร์ แบบคอมมอนซอร์สไว้ระหว่างตัวขับแรงดันและวงจรคอมมอนเกต เพื่อให้สามารถขยายแรงดันได้โดยใช้ตัวขับที่มีR S >> 1/g m

ดูเพิ่มเติม

  • วงจรหน้า CMOS 24GHz
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Common_gate&oldid=1240759877 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ประตูทั่วไป

ใน ทางอิเล็กทรอนิกส์ วงจร ขยาย แบบคอมมอนเกต เป็นหนึ่งในสามโครงสร้างพื้นฐาน ของ วงจรขยายแบบทรานซิสเตอร์สนามแม่เหล็ก (FET) แบบขั้นเดียว ซึ่งโดยทั่วไปใช้เป็น บัฟเฟอร์ กระแส หรือ...

แอปพลิเคชัน

การกำหนดค่านี้ใช้น้อยกว่า แหล่งกำเนิดทั่วไป หรือ ตัวตามแหล่งกำเนิด อย่างไรก็ตาม สามารถรวมเข้ากับแอมพลิฟายเออร์แหล่งกำเนิดทั่วไปเพื่อสร้าง การกำหนดค่าแค สเคดได้ มีประโยชน์ในตัวรับสัญญาณ RF CMOS โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อทำงานใกล้ขีดจำกัดความถี่ของ FET...

ลักษณะความถี่ต่ำ

ที่ความถี่ต่ำและภายใต้ สภาวะ สัญญาณขนาดเล็ก วงจร ในรูปที่ 1 สามารถแสดงแทนได้ด้วยวงจรในรูปที่ 2 ซึ่ง ได้ใช้ แบบจำลองไฮบริด-พาย สำหรับ MOSFET

อัตราขยายแรงดันวงจรปิด

เมื่อพิจารณาการโหลดขาเข้าและขาออก อัตราขยายแรงดันวงจรปิด (นั่นคือ อัตราขยายเมื่อมีโหลด R L และแหล่งกำเนิดที่มีความต้านทาน R S ต่ออยู่ทั้งคู่) ของเกตทั่วไปสามารถเขียนได้ดังนี้: