No entiendo cómo la resistencia entre GND y la fuente en un amplificador de fuente común lo estabiliza

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Ver este circuito:

Aplicando KVL alrededor del bucle gate-source-GND-gate, obtengo Id = (Vg - Vgs) / Rs. Sé que el argumento típico comienza con: si Id aumenta, entonces Vs aumenta, pero no estoy seguro de cómo continúa.

Hay algo más que no entiendo. El razonamiento se basa en la ecuación KVL anterior, pero puede simplificarse aún más hasta Id = Vs / Rs ya que Vgs = Vg - Vs. Bueno, si examinamos Id = Vs / Rs, un aumento en Id corresponde a un aumento en Vs, y eso es todo. No hay comentarios negativos. Generalmente, el argumento se basa en la ecuación no simplificada Id = (Vg - Vgs) / Rs, no estoy seguro de por qué, ya que en realidad Vg se cancela.

¿Cómo estabiliza Rs el amplificador?

    
pregunta Douglas Edward

3 respuestas

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El voltaje de la puerta a la fuente, \ $ V_ {GS} \ $ , controla el transistor. A medida que aumenta este voltaje, el canal se vuelve más conductor y más corriente fluye a través del drenaje y la fuente.

El voltaje a través de una resistencia viene dado por la ley de Ohm:

$$ v = I R $$

Entonces, a medida que más corriente fluye el drenaje y la fuente, más corriente fluye a través de \ $ R_S \ $ , y, por ley de Ohm, el voltaje a través de \ $ R_S \ $ aumenta. Como el voltaje de la compuerta no cambia, el voltaje de la fuente de la compuerta disminuye, ya que la fuente ahora está más cerca de la compuerta.

Habrá un punto en el que esto es estable. Si el transistor está demasiado apagado, no habrá suficiente corriente en \ $ R_S \ $ , y \ $ V_ {GS} \ $ será lo suficientemente alto como para encender más el transistor, aumentando la corriente en \ $ R_S \ $ .

Si el transistor está demasiado encendido, habrá demasiada corriente en \ $ R_S \ $ , y \ $ V_ {GS} \ $ será lo suficientemente bajo para apagar más el transistor, disminuyendo la corriente en \ $ R_S \ $ .

Si la ganancia del transistor es infinita, entonces mientras la entrada no empuje la salida hacia los rieles de suministro, entonces la tensión de la fuente de la puerta será constante, justo en el voltaje de umbral del transistor: \ $ V_ {GS} = V_ {th} \ $ . Dado que la ganancia del transistor es infinita, tiene una capacidad ilimitada para corregir cualquier desviación de esto a través del mecanismo de retroalimentación mencionado.

La ganancia del circuito se acerca a \ $ R_D / R_S \ $ a medida que aumenta la ganancia del transitor. O dicho de otra manera, como \ $ R_D / R_S \ $ disminuye, la ganancia del transistor se vuelve menos relevante para la ganancia de todo el circuito. Así es como se hacen las simplificaciones que mencionas. Es decir, casi todos los cambios en el voltaje de la compuerta aparecen como un cambio en \ $ V_ {R_S} \ $ , y solo una cantidad insignificante como un cambio en \ $ V_ {GS} \ $ .

    
respondido por el Phil Frost
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¿Cómo estabiliza Rs el amplificador?

\ $ V_ {GS} = V_G - V_S \ $

\ $ V_S = I_D R_S \ $

\ $ \ Rightarrow V_ {GS} = V_G - I_D R_S \ $

Ahora, \ $ V_G \ $ es constante, por lo tanto, si \ $ I_D \ $ aumenta , \ $ V_ {GS} \ $ disminuye.

Pero, si \ $ V_ {GS} \ $ disminuye, \ $ I_D \ $ disminuye . \ $ ^ 1 \ $

Por lo tanto, un aumento en \ $ I_D \ $ actúa para disminuir \ $ I_D \ $. Este es el sello distintivo de la retroalimentación negativa.

\ $ ^ 1 I_D \ approx K (V_ {GS} -V_ {TH}) ^ 2 \ $

    
respondido por el Alfred Centauri
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La identificación aumenta = > Vs aumenta = > Vgs disminuye = > La identificación disminuye

    
respondido por el htsung

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