Дифференциальный каскад на ПТ

При очень больших входных сопротивлениях усилителя R_ВХ> 0, 5∙ 10⁶ Ом в дифференциальном каскаде рекомендуется применять полевые транзисторы (рис. 4). Целесообразно применять сдвоенные транзисторы типа КПС202 или им подобные, т.к. парные транзисторы, изготовленные на одной подложке, имеют минимальный разброс параметров.

Коэффициент передачи каскада определяется формулой

, (5)

где S крутизна в рабочей точке ПТ и R_СЭ эквивалентное сопротивление нагрузки в цепи стока, состоящее из параллельно включенных R₂ и R_{ВХ СС}.

Т.к. R_{ВХ СС}> > R₂ , то R_{С Э}≈ R₂.

Крутизну в рабочей точке можно определить по формуле

(6)

Рис. 4-ДК на ПТ

Принимая, что на резисторе R₂ падение напряжения составляет половину напряжения питания, его величину можно определить по формуле

, (7)

где ток стока в рабочей точке определяется как

. (8)

Подставляя (4) в (3), а затем (3) и (2) в (1) можно определить ток стока для получения необходимого коэффициента передачи

(9)

Причем параметры транзистора I_С0 и U_ЗИ0 надо выбирать таким образом, чтобы ток стока I_C, был меньше, чем ток I_C0, иначе ПТ будет работать при открытом p-n переходе затвор-исток, т.е. с токами затвора, а это приведет к резкому снижению входного сопротивления.

И отсюда можно рассчитать резистор в цепи стока

(10)

или

(10, а)

(11)

Повысить коэффициент усиления ДК можно увеличивая величину сопротивления R2, но при этом снизится напряжение UСИ. Это напряжение должно превышать в два-три раза напряжение сигнала на выходе ДК. Можно использовать комбинированный составной транзистор.