Tôi không hiểu lắm về mạch preamp FET-BJT này

Tôi thấy mạch này rất nhiều trên các tiền khuếch đại micro điện tử, nhưng tôi không hiểu lắm về nó. FET được vận hành như một bộ khuếch đại nguồn chung , do đó, nó có mức tăng, đảo ngược và có trở kháng đầu ra tương đối cao. Vì vậy, nó sẽ có ý nghĩa để theo nó bởi một bộ đệm.

BJT là trình theo dõi bộ thu / phát phổ biến , vì vậy nó dường như hoạt động như một bộ đệm như vậy, phải không? Nó sẽ không đảo, với mức tăng điện áp gần thống nhất và trở kháng đầu ra thấp để điều khiển những thứ khác mà không bị suy giảm. Tín hiệu điện áp từ FET được truyền qua tụ điện đến đế của BJT, tại đó nó được đệm và hiển thị ở đầu ra của BJT.

Những gì tôi không nhận được là tại sao điện trở cống của FET được kết nối với đầu ra của BJT, chứ không phải với nguồn điện. Đây có phải là một số loại thông tin phản hồi? Nó sẽ không phản hồi tích cực? (Khi điện áp đầu ra của FET tăng, nó sẽ đẩy điện áp cơ sở lên trên qua nắp, sau đó đẩy điện áp đầu ra lên từ BJT, sau đó kéo điện áp FET lên trên, v.v.)

Nó có lợi thế gì so với một mạch như thế này?

Đây là thỏa thuận. Các tụ điện cung cấp điện áp không đổi ở tần số cao trên tổ hợp điện trở + cực phát cơ sở BJT. Điều này gây ra dòng điện khá ổn định thông qua BJT và điện trở, với một số trở kháng Z cao, có thể được xác định chủ yếu bởi Rb điện trở cơ sở Rb. FET có độ dẫn điện cao (gm = Iout / Vin) và mức tăng ròng là gm * Z. Đây là điện áp trên nguồn thoát FET . Điện trở bộ phát BJE có điện áp không đổi trên nó, do đó, có một điện áp phân cực được thêm vào đó. Dòng điện không đổi cho phép BJT hoạt động như một bộ đệm đầu ra có trở kháng thấp (= Rb / beta).

Dòng điện chạy qua BJT (tức là từ bộ thu đến bộ phát) sẽ bằng với dòng chảy vào cơ sở nhân với hệ số khuếch đại của bóng bán dẫn.

I_ce = beta * I_b

... Nếu bộ nhớ của tôi phục vụ cho tôi một cách chính xác. Mặt khác, FET có thể được coi là "bật" (cho phép dòng chảy hiện tại) hoặc "tắt" (ngăn chặn dòng chảy hiện tại). Nếu FET "tắt" thì sẽ không có đường dẫn xuống đất cho dòng điện và sẽ không có dòng điện nào chạy qua BJT (hoặc ngược lại bất kỳ dòng điện nào sẽ chảy xuống đất. Tụ điện cung cấp một đường dẫn xuống đất (rút dòng điện ra khỏi đế của BJT) cho tín hiệu "tần số cao". Trở kháng của tụ giảm tỷ lệ với sản phẩm của tần số tín hiệu và điện dung.

Z_cap = -j * omega * C
|Z_cap| = omega * C = 2 * pi * f * C

Tôi đoán đó không thực sự là một câu trả lời cho câu hỏi, nhưng đó là những gì tôi nhớ từ "nguyên tắc cơ bản".

Những gì tôi không nhận được là tại sao điện trở cống của FET được kết nối với đầu ra của BJT, chứ không phải với nguồn điện.

Điện trở mà bạn đề cập không phải là điện trở cống theo nghĩa thông thường. Nếu đầu ra được lấy từ cống, thì mạch BJT và các loại có thể được coi là tải hoạt động; bạn có thể thay thế toàn bộ mạch "phía trên" FET bằng điện trở tương đương tín hiệu nhỏ.

$R_B$$R_E$

$R_{td} = R_B || \frac{r_e||R_E + r_0}{1 - \alpha \frac{R_E}{r_e + R_E}} \approx R_B$

$R_B$

$R_B$

$I_D = 100\mu A$

$30k \Omega$$V_D > 0$

$R_B$$I_B = \frac{I_D}{1 + \beta}$$R_B$$30k \Omega$

Tất nhiên, nếu đầu ra được lấy từ cống, chúng ta sẽ có trở kháng đầu ra rất cao. Nhưng, chúng tôi đang lấy đầu ra từ nút phát. Độ tăng điện áp chỉ có ít hơn một chút so với tại cống:

$v_{out} = v_d \frac{r_o}{r_o + r_e||R_E} \approx v_d \frac{r_o}{r_o + r_e} = v_d\frac{V_A}{V_A + \alpha V_T} \approx v_d$

$V_A$$V_T$$25mV$

Nhưng, điện trở nhìn vào nút đầu ra ít hơn nhiều so với nhìn vào nút cống:

$r_{out} \approx r_e||R_E + R_B(1-g_mr_e||R_E) = r_e||R_E + R_B(1-\frac{\alpha R_E}{r_e + R_E})$

Vì vậy, mạch 1 cung cấp mức tăng điện áp cao hơn nhiều nhưng điện trở đầu ra cao hơn một chút so với mạch thứ 2.

Mạch này thường được gọi là kéo đẩy điều tiết Shunt (SRPP). Thông thường nó được thực hiện bằng cách sử dụng ống.

Trong vòng tuần hoàn thay thế, bộ theo dõi bộ phát đầu ra chạy trong lớp A và dựa vào điện trở bộ phát để kéo đầu ra xuống cho tín hiệu đi tiêu cực. Điều này có thể gây ra biến dạng, đặc biệt là nếu tải có điện dung đáng kể.

Với SRPP khi đầu ra bị âm, FET đang tiến hành kéo đầu ra thấp qua điện trở bộ phát BJT trong khi BJT bị tắt bởi tín hiệu được ghép qua tụ điện đến đế của nó Điều này cho phép mạch điều khiển đầu ra gần mặt đất, BJT thậm chí có thể cắt đứt hoàn toàn.

Nó là thú vị. Điều quan trọng là điện trở phân cực trên đế của BJT phải đủ cao. Nếu gần như cùng một giá trị như điện trở cống trong sơ đồ thứ hai là không có thỏa thuận và trong mô phỏng, bạn sẽ không nhận được lợi ích. Nếu điện trở phân cực đủ cao, thì BJT là tín hiệu điện áp. Điều đó có nghĩa là trong AC rằng điện áp thoát là giống nhau trong cơ sở của BJT và gần như bằng nhau trong bộ phát. Nhưng điều đó có nghĩa là bạn sẽ không có dòng điện xoay chiều trên điện trở bộ phát, cả hai kết nối của nó đều có cùng điện thế AC. Dears nó là một loại kết nối bootstrap làm cho trở kháng cống của FET rất cao, làm tăng sự khuếch đại của hệ thống so với phiên bản thứ hai. Một điều thú vị nữa là đầu ra từ bộ phát cho trở kháng đầu ra thấp nhưng đầu ra từ cống nó giống như bộ khuếch đại dẫn điện,