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Puerta común con baja impedancia de entrada

Esto es de mi libro de texto que habla de las ventajas de un amplificador de puerta común. El autor dice que la etapa de puerta común suele ser superior a la de fuente común por dos razones.

Sin embargo, lo que me confunde es la segunda razón. La baja impedancia de entrada sólo es una ventaja cuando la fuente de entrada es una señal de corriente.

Así, con una baja impedancia de entrada, la puerta común sólo es mejor que la fuente común cuando la fuente de entrada es una señal de corriente. Cuando la fuente de entrada es una señal de tensión, la fuente común es mejor.

¿Está de acuerdo con esto?

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4voto

Aif Puntos 4603

El libro de texto dice que la puerta común tiene ventajas sobre la fuente común para el respuesta en frecuencia -- no la ganancia de voltaje -- por lo que es correcto. No está comparando la fuente común con la puerta común para aplicaciones de señal de voltaje específicamente. Cada circuito tiene sus propias ventajas y desventajas -- la fuente común tiene una mejor impedancia de entrada para una entrada de voltaje, pero la puerta común tiene una mejor respuesta en frecuencia.

A pesar de su menor impedancia de entrada, la puerta común es útil en aplicaciones que utilizan señales de tensión. Por ejemplo, el MOSFET en cascada es una fuente común seguida de una puerta común que tiene una ganancia de tensión global comparable a la de la fuente común pero un ancho de banda mucho mayor.

Un amplificador de fuente común funciona por sí mismo convirtiendo la tensión de entrada en una corriente (la corriente de drenaje) utilizando la transconductancia del MOSFET \$g_{\text{m}}\$ . La resistencia de carga \$R_{\text{L}}\$ convierte de nuevo la corriente en una tensión que se toma como salida. Por lo tanto, la ganancia de tensión es aproximadamente \$-g_{\text{m}}R_{\text{L}}\$ . Desgraciadamente, la alta ganancia de voltaje de la puerta al drenaje da lugar a una importante Efecto Miller que reduce considerablemente el ancho de banda.

El cascode reduce el efecto Miller conectando un amplificador de puerta común entre el drenaje del MOSFET de fuente común y la resistencia de carga. La ganancia de tensión global del código en cascada es básicamente la misma: la puerta común actúa como un amortiguador de corriente (ya que los dos MOSFETs comparten la misma corriente de drenaje) por lo que la misma corriente fluye a través de la resistencia de carga que en el amplificador de fuente común (produciendo así la misma tensión de salida). Sin embargo, la menor impedancia de entrada de la puerta común significa que la ganancia de tensión desde la entrada hasta el drenaje del MOSFET de fuente común es significativamente menor, lo que también reduce el efecto Miller y mejora el ancho de banda. Aunque la entrada al amplificador global en cascada es una señal de tensión, el amplificador de puerta común es útil.

3voto

ianb Puntos 659

Así que con una baja impedancia de entrada la puerta común sólo es mejor que la común cuando la fuente de entrada es una señal de corriente. Cuando la fuente de entrada es una señal de tensión, la fuente común es mejor.

¿Está de acuerdo con esto?

No, la impedancia de entrada no es cero y puede hacerse fácilmente (digamos) 100 ohmios o 200 ohmios incluyendo una resistencia en serie.

La principal ventaja de la base común (o la puerta común) es que la capacitancia interna de Miller entre el drenaje y la puerta (o el colector-base para un BJT) tiene muy poco efecto a altas frecuencias.

Normalmente, para una fuente o emisor común, el tapón miller entre el drenaje (colector) y la compuerta (base) trunca significativamente la ganancia de alta frecuencia, a menos que esté conduciendo la compuerta (o la base) con una señal de baja impedancia realmente dura. Sí, tienes que hacer eso para una fuente común (base), pero el problema no es tan grave en HF.

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