Circuits de commutation à transistors avec effets de champ

Tout comme dans divers appareils électroniques, les transistors bipolaires fonctionnent avec un émetteur commun, un collecteur commun ou une commutation de base commune, transistors à effet de champ dans de nombreux cas, il peut être utilisé de la même manière pour inclure : une source commune, un drain commun ou une porte commune.

La différence réside dans la méthode de commande : le transistor bipolaire est commandé par le courant de base et le FET est commandé par la charge de grille.

En termes de consommation d'énergie de commande, la commande FET est généralement plus économique que la commande de transistor bipolaire. C'est l'un des facteurs qui expliquent la popularité actuelle des transistors à effet de champ. Cependant, considérons en termes généraux les circuits de commutation typiques des FET.

Commutation de source générale

Le circuit de mise en conduction d'un FET à source commune est analogue à un circuit à émetteur commun pour un transistor bipolaire. Une telle inclusion est très courante en raison de la capacité à donner une augmentation significative de la puissance et du courant alors que la phase de tension du circuit de drain est inversée.

La résistance d'entrée de la source de jonction directe atteint des centaines de mégohms, bien qu'elle puisse être réduite en ajoutant une résistance entre la grille et la source pour tirer galvaniquement la grille vers le fil commun (protégeant le FET des micros).

La valeur de cette résistance Rz (typiquement 1 à 3 MΩ) est choisie de manière à ne pas polariser fortement la résistance grille-source, tout en évitant une surtension provenant du courant du noeud de commande de polarisation inverse.

La résistance d'entrée importante d'un FET dans un circuit à source commune est un avantage important du FET lorsqu'il est utilisé dans des circuits d'amplification de tension, de courant et de puissance, car la résistance dans le circuit de drain Rc ne dépasse généralement pas quelques kΩ.

Allumer avec une source commune

Le circuit de commutation d'un FET à drain commun (source-suiveur) est analogue à un circuit à collecteur commun pour un transistor bipolaire (émetteur-suiveur). Une telle commutation est utilisée dans les étages d'adaptation où la tension de sortie doit être en phase avec la tension d'entrée.

La résistance d'entrée de la jonction grille-source, comme précédemment, atteint des centaines de mégohms, tandis que la résistance de sortie Ri est relativement faible. Cette commutation a une plage de fréquence plus élevée qu'un simple circuit source. Le gain de tension est proche de l'unité car les tensions source-drain et grille-source de ce circuit sont généralement proches en amplitude.

Commutation générale des volets

Un circuit à grille commune est similaire à un étage de base commun pour un transistor bipolaire. Il n'y a pas de gain de courant ici, et donc le gain de puissance est plusieurs fois inférieur à celui d'une cascade à source commune.La tension de suralimentation a la même phase que la tension de commande.

Puisque le courant de sortie est égal au courant d'entrée, le gain de courant est égal à l'unité et le gain de tension est généralement supérieur à l'unité.

Cette commutation a une caractéristique - retour de courant négatif parallèle, car avec une augmentation de la tension d'entrée de commande, le potentiel de source augmente, en conséquence, le courant de drain diminue et la tension aux bornes de la résistance du circuit source Ri diminue.

Ainsi, d'une part, la tension aux bornes de la résistance de la source augmente en raison de l'augmentation du signal d'entrée, mais diminue à mesure que le courant de drain diminue, c'est une rétroaction négative.

Ce phénomène élargit la bande passante de l'étage dans la région haute fréquence, c'est pourquoi le circuit à grille commune est populaire dans les amplificateurs de tension haute fréquence et est particulièrement recherché dans les circuits résonnants hautement stables.