1. Что изучаем
Исследовать управление током стока напряжением затвор–исток в схеме с общим истоком.
2. Теория простыми словами
В схеме с общим истоком входной сигнал подаётся на затвор, выход снимается со стока. Напряжение затвор–исток управляет током стока. В типичной усилительной области увеличение напряжения затвора повышает ток стока и снижает напряжение стока, поэтому выход инвертирован.
3. Формулы, которые нужно знать
IД ≈ k · max(0, UЗИ − Uпор)² (упрощённая модель насыщения)UСИ = Uпит − IД · RСKᵤ = ΔUвых / ΔUвх4. Ключевые понятия
- Входная величина: сигнал или параметр, который мы задаём.
- Выходная величина: результат реакции исследуемой схемы.
- Рабочий режим: состояние компонента при заданных токах и напряжениях.
- Характеристика: график зависимости одной электрической величины от другой.
- Допущения модели: упрощения, которые позволяют увидеть основную физическую закономерность.
5. Как выполнять работу
- Задайте пороговое напряжение и коэффициент модели.
- Изменяйте напряжение затвора относительно истока.
- Наблюдайте ток стока и напряжение на стоке.
- Постройте передаточную характеристику IД(UЗИ).
- Добавьте малый входной сигнал и сравните фазы входа и выхода.
6. На что обратить внимание
- Всегда указывайте единицы измерения и проверяйте перевод мА в А, кОм в Ом.
- Изменяйте по возможности один параметр за раз, чтобы понять причинно-следственную связь.
- Сравнивайте расчёт, график и ожидаемое физическое поведение.
- Не путайте условное направление тока с направлением движения электронов в металле.
- Не переносите учебные значения напрямую на реальный компонент без проверки его документации.
7. Быстрая самопроверка
- Могу ли я объяснить, что показывает график?
- Могу ли я назвать единицы измерения всех параметров?
- Понимаю ли я, почему выход изменяется при перемещении каждого ползунка?
- Могу ли я объяснить ограничения используемой модели?
8. Итог
Полевой транзистор управляется напряжением на затворе и имеет очень высокий входной импеданс. В схеме с общим истоком выходное напряжение обычно меняется в противофазе с входным.