So puffern Sie einen Op-Amp-Ausgang für höheren Strom, Teil 3

Grundlagen der Sendetechnik Lernvideo von Stefan0719 - eflose #832 (April 2019).

Anonim

So puffern Sie einen Op-Amp-Ausgang für höheren Strom, Teil 3


Die vorherigen zwei Artikel konzentrierten sich auf Bipolar-Junction-Transistoren. In diesem Artikel betrachten wir die Pufferung mit MOSFETs anstelle von BJTs.

zusätzliche Informationen

  • Einführung in Operationsverstärker
  • Audioverstärker der Klasse B.
  • Feldeffekttransistoren mit isoliertem Gate (MOSFET)

Vorherige Artikel in dieser Serie

  • So puffern Sie einen Op-Amp-Ausgang für höheren Strom, Teil 1
  • So puffern Sie einen Op-Amp-Ausgang für höheren Strom, Teil 2

BJT vs MOSFET: Die anhaltende Rivalität

Ich wünschte mir oft, dass es eine knappe, definitive Antwort auf die alte Frage gibt: "Was sind besser, BJTs oder MOSFETs?" Aber wie Sie wahrscheinlich wissen, ist das wie die Frage: "Was sind besser, Autos oder Lastwagen?" Bei beiden Fragen gibt es keine universelle Antwort; Vielmehr bestimmen die Details jeder Situation, welche Option vorzuziehen ist. In diesem Artikel werden wir die Verwendung von MOSFETs im speziellen Kontext der Pufferung eines Operationsverstärkers für höhere Ströme untersuchen, und dabei werden wir in der Lage sein, eine allgemeine Idee zu bilden, wann MOSFETs gegenüber BJTs vorzuziehen sind und umgekehrt .

Ein kurzer Rückblick

Lassen Sie uns zunächst einige herausragende MOSFET-Eigenschaften betrachten.

  • Der Strom, der durch den MOSFET-Kanal fließt, wird fast vollständig durch die Gate-Source-Spannung gesteuert, wenn der FET in dem aktiven Bereich (aka Sättigung) arbeitet; in der linearen Region (Triode) hängt der Strom auch von der Drain-Source-Spannung ab.
  • Der MOSFET beginnt Strom zu leiten, wenn die Gate-Source-Spannung die Schwellenspannung überschreitet. Die Menge an Strom (in der aktiven Region) ist proportional zu dem Quadrat der Übersteuerungsspannung, die als die Gate-Source-Spannung minus der Schwellenspannung definiert ist.
  • Das Gate eines MOSFET ist vom Rest der Vorrichtung isoliert, so dass der stationäre Strom, der in das Gate fließt, nahezu Null ist. Ich sage "fast Null", weil ein gewisser Leckstrom durch das Gate-Dielektrikum fließt; Für unsere Zwecke ist dieser Leckstrom vernachlässigbar, obwohl er ein Problem mit den extrem dünnen (dh weniger als 2 nm) Gatedielektrika ist, die in modernen integrierten Schaltungen verwendet werden.
  • Die physikalische Struktur des MOSFET-Gatters führt zu einer relativ großen Kapazität - im Zusammenhang mit dem Gegenstand dieses Artikels möglicherweise bis zu 5-mal höher als die Eingangskapazität eines äquivalenten BJT.

NPN aus, NMOS ein

Hier ist die erste Pufferkonfiguration mit einem MOSFET anstelle eines BJT: