Embed Size (px)
Citation preview
1
บทท 2JFET BIASING
CIRCUITS
Electronics Engineering Technology DepartmentCollege of Industrial Technology
King Mongkut’s University of Technology North Bangkok
ความสมพนธทสำาคญระหวาง JFET กบBJT
2
เปรยบเทยบระหวาง FET กบ BJT
BJT FET1. BJT เปนอปกรณทควบคมดวยกระแส
1. FET เปนอปกรณทควบคมดวยแรงดน
2. ชนด NPN และ PNP 2. ชนด n- and p- channel
3. อปกรณทม 2 รอยตอ 3. อปกรณทม 1 รอยตอ4. BJT มคาความตานทานทางเขาตำา
4. FET มคาความตานทานทางเขาสง
5. BJT มอตราขยายสง 5. FET มอตราขยายตำา6. ไวมากตออณหภมทเปลยนแปลง
6. มผลนอยตออณหภมทเปลยนแปลง
3
กราฟคณลกษณะของ JFET : VGS VS ID
4
EFFICIENT METHOD OF PLOTTING VGS VS ID
Shorthand Method (วธลด) การเขยนกราฟการถายโอน ในระดบทงายและความถกตองเปนทนา
พอใจ โดยใชการพรอตกราฟ 4 จด ซงจะชวยใหเสนโคงมความถกตองเพยงพอสำาหรบการคำานวณมากทสด
5
VGS ID
0 IDSS
0.3 VP IDSS/20.5 VP IDSS/4VP 0
JFET BIASING JFET biasing circuits are very similar to
BJT biasing circuits.( วงจรการไบอส JFET คลายกน กบวงจรการไบ
อส BJT )
There are three basic biasing circuits : Gate bias or fixed bias Self bias Voltage divider bias
6
7
JFET BIASING : GATE BIAS OR FIXED BIAS
2
GS
P
V1V
D DSSI IVGS = -VGG
8
0
DS DD D D
S
D DS
G GS GG
V V I RV VV VV V V
JFET BIASING : GATE BIAS OR FIXED BIAS
Determine VGSQ, IDQ, VDS, VD, VG, VS
9
JFET BIASING : GATE BIAS OR FIXED BIAS
Determine VGSQ, IDQ, VDS, VD, VG, VS
10
JFET BIASING : GATE BIAS OR FIXED BIAS
If VP = -8 V and IDSS = 16 mA, Determine the values of VGS, VDS and ID?
11Solution : VGS=-5 V, VDS = 5.05 V and ID= 2.25 mA
JFET BIASING : GATE BIAS OR FIXED BIAS
JFET BIASING : SELF BIAS วงจรแบบไบอสตนเอง(self biasing circuit) ใชตว
ตานทานเปนตวสรางนแหลงจายลบ VGS ใหกบJFET การวเคราะหไฟฟากระแสตรงเราแทนตวเกบประจทงใหดวยคา
เทยบเคยงเปดวงจงและแทนตวตานทาน RG ดวยคาเทยบ เคยงลดวงจร เพราะ IG= 0 A
12
JFET BIASING : SELF BIASในการวเคราะหไฟฟากระแสตรงเราแทนตวเกบประจทงใหดวยคา
เทยบเคยงเปดวงจงและแทนตวตานทาน RG ดวยคาเทยบเคยง ลดวงจร (จะหาไดอยางไร)
กระแสทไหลผาน Rs คอ Is และ Is = ID แรงดนทตกครอมคอ
การหาคา VGS พจารณาจากลป
13
𝑉 𝐺𝑆=− 𝐼 𝐷 𝑅𝑆
JFET BIASING : SELF BIASในการวเคราะหไฟฟากระแสตรงเราแทนตวเกบประจทงให
ดวยคาเทยบเคยงเปดวงจงและแทนตวตานทาน RG ดวยคาเทยบเคยงลดวงจร
• สำาหรบการหาคา ทำาไดโดยใช KVL
14
JFET BIASING : SELF BIAS How self bias produces a negative VGS?
15
JFET BIASING : SELF BIAS การวเคราะหวงจรไบอสและวธคณตศาสตรเชนเดยวกบวงจรไบ
อสคงท ดงตอไปน1. กำาหนดให ID= 0 A และ VGS = 0V แลวทำาการจดท12. กำาหนดให ID เปนคาใด หรอทไมใชศนย เชนเปนครงหนงของจดอมตวเปนจดท 2
3. โยงเสนจากจดท 1 ไปยงจดท 2 แลวจงหาคา และ16
JFET BIASING : SELF BIAS
17
Load Line
JFET BIASING : SELF BIAS Example : Determine the following for the
network a. VGSQ. b. IDQ c. VDS. d. VS. e. VG. f. VD.
18
JFET BIASING : SELF BIAS Example : Determine the following for the network
a. VGSQ.The gate-to-source voltage is determined by
VGS = -IDRS
ถากำาหนดให ID = 4 mA หรอครงหนงของ IDSS
VGS = -(4 mA)(1 kΩ) = -4 V
19
JFET BIASING : SELF BIAS Example : Determine the following for the network
a. VGQ. b. IDQ
20
JFET BIASING : SELF BIAS Example : Determine the following for the
network a. VGSQ = -2.6 V b. IDQ = 2.6 mA
21
JFET BIASING : SELF BIAS
22
Example : Determine the following for the network if 1. RS = 100 Ω 2. RS = 10kΩ 1. RS = 100 Ω
กำาหนด ID =IDSS/2 = 4mA แลว VGS = -(4mA)(100 Ω)= -0.4 V
เมอลากเสนจะไดจด Q อานคาได
2. RS = 10kΩ กำาหนด VGS = -4 V ID = - VGS /RS = 4V/10kΩ = 0.4mA
เมอลากเสนจะไดจด Q อานคาได
VGS =- VRS
HOMEWORK 1. จากรปวงจรท 1
ก) จงเขยนกราฟคณลกษณะสมบตการถายโอนของอปกรณ ข) จงหาคา และ ค) จงใชสมการชอคเลยหาคา และ
2. จากรปวงจรท 2 จงหาคา ก) ข) ค)
23
วงจรท 1
วงจรท 2
HOMEWORK 3. จากวงจรท 3 จงหาคาตอไปน
a. ID. b. VDS. c. VD. d. VS. 4. จากวงจรท 4 คำานวณหาแรงดนขาซอต VS.
24
วงจรท 3
วงจรท 4
HOMEWORK(SOLUTION) 1. จากรปวงจรท 1
ก) จงเขยนกราฟคณลกษณะสมบตการถายโอนของอปกรณ
ข) จงหาคา และ
ค) จงใชสมการชอคเลยหาคา และ 25
HOMEWORK(SOLUTION) 2. จากรปวงจรท 2 จงหาคา
ก)
ข)
ค)
26
HOMEWORK(SOLUTION) 3. จากวงจรท 3 จงหาคาตอไปน
a. ID.
VGS = 0 V ∴ID = IDSS = 4.5 mA
b. VDS.
VDS = VDD − ID(RD + RS)+ VSS = 20 V − (4.5 mA)(2.2 kΩ + 0.68 kΩ)+3.06 = 24 V − 12.96V = 11.04 V
c. VD.
VD = VDD − IDRD + VSS = 24 V − (4.5 mA)(2.2 kΩ) = 14.1 V
d. VS
VS = ISRS = IDRS = (4.5 mA)(0.68 kΩ) = 3.06 V27
HOMEWORK(SOLUTION) 4. จากวงจรท 4 คำานวณหาแรงดนขาซอต VS
28
HOMEWORK(SOLUTION) 4. จากวงจรท 4 คำานวณหาแรงดนขาซอต VS
29
