¿Hay alguna ganancia actual en un amplificador FET?

Dependería de la configuración en la que lo coloque, pero el caso de uso más común es la topología de fuente común. Y como es un dispositivo de ganancia de voltaje sin corriente consumida por la entrada, tiene una ganancia infinita. Iout / Iin = algo / 0 = infinito.

Vea wikipedia en una fuente común para más información sobre lo que describo: enlace

Las otras dos configuraciones tienen sus propias ganancias actuales. El drenaje común también tiene una ganancia de corriente infinita porque la compuerta todavía se usa como entrada, por lo que no puede fluir corriente hacia la entrada del amplificador. La puerta común es diferente en que su ganancia actual es solo 1 porque lo que fluye en una entrada (la fuente) debe ser lo mismo que lo que sale de la salida (el drenaje).

Sí, hay ganancia de corriente: en DC, la ganancia de corriente es casi infinita. A alta frecuencia, la capacidad de la fuente de la puerta y del drenaje de la puerta entran en juego y la ganancia de corriente puede ser relativamente baja.

Los detalles dependen de la configuración; el código de caso es bueno para altas frecuencias porque aísla la capacidad de drenaje a compuerta del transistor de entrada. Los MOSFET de RF de doble puerta funcionan de manera similar.

Si solo estás usando un MOSFET muy simple solo,

Los amplificadores MOSFET son un dispositivo de Transconductancia. Es decir, son un amplificador de corriente controlado por voltaje. (si actúa en la región de saturación)

I = g * V

Esa es la corriente a través del transistor (I, desde el drenaje a la fuente), es una ganancia constante g (en Amp / voltio), multiplicada por el voltaje entre la compuerta y la fuente.

Cuando esta corriente pasa a través de una resistencia, entonces hay un voltaje de salida. Por lo tanto, todo el amplificador es un V_out = G * V_in.

A diferencia de un transistor de unión bipolar, hay (para la mayoría de los propósitos y propósitos), sin entrada de corriente. La impedancia de la puerta se considera infinita (en la mayoría de las aplicaciones) Así que I_in = 0.

Es clave poner esto en contexto, al diferenciar ganancia actual en un "Dispositivo MOSFET" y un "Amplificador MOSFET" .

1. Apenas escuchará sobre la ganancia de corriente en un solo dispositivo MOSFET , ya que el MOSFET puede pensarse idealmente como una Fuente de corriente controlada por voltaje (VCCS) , es decir, una impedancia de entrada enorme y una impedancia de salida muy baja.

   El hecho de que la compuerta esté flotando , aislada eléctricamente de la fuente y el drenaje hace que la impedancia de entrada sea enorme para las señales de baja frecuencia. Tenga en cuenta que esta impedancia tiene un componente capacitivo relevante (es decir, no es una impedancia puramente resistiva), que se debe tener en cuenta y analizar cuidadosamente cuando se diseñan circuitos de muy alta velocidad o RF .

2. Es mucho más común escuchar sobre ganancia de corriente en un amplificador MOSFET , ya que el bloque del amplificador generalmente tendrá una red de polarización y / o una etapa de adaptación de impedancia de entrada . En este contexto, ganar corriente tiene mucho sentido y generalmente se especifica.

   Una vez más, cuando se trata de circuitos de RF, es común diseñar impedancias de entrada de 50/75 ohmios (verifique enlace ).

Tenga cuidado con los dispositivos JFET ( enlace ), en los que la puerta no es un MOS La estructura (metal-óxido-semiconductor), pero una unión PN, generalmente se invierte en polarización durante el funcionamiento normal. Por lo tanto, los JFET mostrarán una impedancia de entrada más baja que sus parientes MOSFET. En resumen, en los dispositivos JFET, la caracterización de la impedancia de entrada es mucho más importante que en los MOSFET.

En mi opinión, es engañoso utilizar el término "ganancia actual" para los FET.

¿Cuál es el entendimiento común del término "ganancia"? Creo que, deberíamos usar el término "ganancia" solo en caso de que tengamos una señal de entrada que influya directamente en la señal de salida. Y este NO es el caso en ninguna de las tres aplicaciones básicas de FET.

La corriente (pequeña) en la compuerta es parásita y no tiene ninguna influencia en la corriente de drenaje. Por lo tanto, es un error hablar de ganancia de corriente infinita (suponiendo que la corriente en la puerta se acerca a cero). En la configuración de base común, la corriente de entrada no "influye" en la corriente de salida porque es físicamente la misma corriente (porque la ruta de fuente-drenaje actúa como una ruta resistiva - controlable). ¿Tiene una resistencia algo como "ganancia actual"?

(Finalmente, sé que algunos fabricantes de FET, desafortunadamente, especifican algo como "ganancia actual" en las hojas de datos).

Resumen: El término "ganancia" siempre está conectado con "amplificación". Sin embargo, en ningún caso se amplificará la corriente de entrada finita de un FET (no deseado, parásito). Por lo tanto, los transistores de efecto de campo no tienen "ganancia de corriente".

Una fuente de voltaje controlada por voltaje se denomina Amplificador operacional (u op-amp). Los amplificadores operacionales se pueden construir utilizando MOSFET, JFET o BJT. Un amplificador operacional es un tipo de amplificador donde, idealmente, una señal de entrada influye en una señal de salida, pero la señal de entrada no pasa realmente a través del amplificador operacional. Los amplificadores de voltaje y potencia permiten que la señal no solo pase, sino que aumente los picos de voltaje, la potencia (equivalente de CC) o ambos.

Un solo MOSFET no es un amplificador operacional por sí mismo. Los D-MOSFET y los E-MOSFET con un nivel de corriente de saturación que es mayor que la corriente de entrada (incluido el PPC para la entrada de CA) y extraen más corriente en el circuito cuando se aplica un voltaje positivo lo suficientemente grande a la compuerta que disminuye la resistencia de manera efectiva. Incluso hay dispositivos llamados MOSFET DE ALIMENTACIÓN que son utilizados por las fuentes de alimentación reguladas que pueden extraer más corriente de una línea de alimentación de CA o incluso en automóviles eléctricos cuando el motor impulsor necesita una corriente de corriente para aumentar su velocidad durante la aceleración.

Un JFET actúa más como una resistencia variable. Si se aplica un voltaje positivo a la compuerta, la resistencia cae a casi cero y esto resulta en un aumento masivo de la corriente que literalmente freirá el JFET. Los amplificadores JFET tienden a tener una ganancia de voltaje bastante baja y muchos tienen ganancias de voltaje menores que la unidad.

Pero con los MOSFET en particular, tanto la resistencia como la capacitancia interna se pueden configurar para que la impedancia de entrada se pueda ajustar en consecuencia.

Entonces, para responder a la pregunta original, Sí, hay una ganancia de corriente en los amplificadores FET y en realidad son más adecuados para dibujar la corriente que se agrega a la señal que los BJT al reducir la resistencia. Lo que necesita para esto es un FET con una corriente de saturación suficientemente grande o I (DSS).