Tín hiệu khuếch đại được đưa vào giữa cực cửa và cực máng, tín hiệu ra lấy giữa cực nguồn và cực máng. Xét về mặt xoay chiều thì cực máng chung cho cả tín hiệu vào và tín hiệu ra nên gọi là sơ đồ kiểu máng chung. Sơ đồ máng chung còn gọi là sơ đồ lặp nguồn vì điện áp ra của nó lấy ở cực nguồn của JFET có trị số gần bằng điện áp vào (Ur »Uv) và đồng pha với điện áp vào. Sơ đồ máng chung (lặp nguồn) giống sơ đồ colectơ chung (lặp emitơ) nhưng trở kháng vào lớn hơn.
.png)
Nhiệm vụ của một số linh kiện trong mạch như sau:
Un, Rn: Là điện áp và điện trở trong của nguồn tín hiệu cần khuếch đại.
CP1, CP2: Là các tụ nối tầng có tác dụng dẫn tín hiệu xoay chiều và ngăn không cho dòng một chiều chạy qua.
RG: Kết hợp với RS để tạo thiên áp tự cấp cho cực cửa.
RS: Là tải của mạch khuếch đại, ngoài ra còn thực hiện hồi tiếp âm dòng điện một chiều để ổn định điểm làm việc tĩnh cho mạch và cùng với RG tạo thiên áp tự cấp cho cực cửa.
Khi chưa có tín hiệu vào mạch làm việc ở chế độ tĩnh, trong mạch chỉ có thành phần một chiều xác định điểm làm việc ban đầu cho FET:
Điện áp UGS = - ID.RS < 0.
Điện áp UDS = Ucc - ID.RS> 0.
Dòng ID: Từ +Ucc qua cực máng, qua cực nguồn, qua RS về đất.
Lúc này mạch chưa có tín hiệu ra, Ur (t)= 0.
Khi có tín hiệu vào ở bán kỳ dương, tín hiệu được đưa tới cực cửa làm cho điện thế tại cực cửa tăng lên (UGS bớt âm) nên chuyển tiếp PN giữa cực cửa và cực nguồn giảm phân cực ngược, miền điện tích không gian được thu hẹp lại, kênh dẫn được mở rộng, điện trở của kênh dẫn giảm xuống, khi đó dòng ID tăng lên nên IS cũng tăng lên. Vì dòng IS tăng nên điện áp rơi trên điện trở RS tăng (URs = Is . RS ) do vậy điện thế tại cực nguồn cũng tăng, nghĩa là điện áp ra có chiều biến thiên cùng với chiều của tín hiệu vào, tín hiệu ra ở bán kỳ dương. Điện áp ra được dẫn qua tụ CP2 đến tải hoặc tầng sau.
Khi tín hiệu ở bán kỳ âm của tín hiệu vào, quá trình xảy ra ngược lại lúc này tín hiệu ra ở bán kỳ âm.
Một số đặc điểm của mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ dùng FET mắc cực máng (D) chung:
- Mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ dùng FET mắc theo sơ đồ máng chung có Kutp»1.
- Trở kháng vào rất lớn, tín hiệu ra cùng quy luật và đồng pha với tín hiệu vào.
- Mạch thường được dùng làm tầng khuếch đại đệm để phối hợp trở kháng với nguồn tín hiệu có nội trở lớn.
Un, Rn: Là điện áp và điện trở trong của nguồn tín hiệu cần khuếch đại.
CP1, CP2: Là các tụ nối tầng có tác dụng dẫn tín hiệu xoay chiều và ngăn không cho dòng một chiều chạy qua.
RG: Kết hợp với RS để tạo thiên áp tự cấp cho cực cửa.
RS: Là tải của mạch khuếch đại, ngoài ra còn thực hiện hồi tiếp âm dòng điện một chiều để ổn định điểm làm việc tĩnh cho mạch và cùng với RG tạo thiên áp tự cấp cho cực cửa.
Khi chưa có tín hiệu vào mạch làm việc ở chế độ tĩnh, trong mạch chỉ có thành phần một chiều xác định điểm làm việc ban đầu cho FET:
Điện áp UGS = - ID.RS < 0.
Điện áp UDS = Ucc - ID.RS> 0.
Dòng ID: Từ +Ucc qua cực máng, qua cực nguồn, qua RS về đất.
Lúc này mạch chưa có tín hiệu ra, Ur (t)= 0.
Khi có tín hiệu vào ở bán kỳ dương, tín hiệu được đưa tới cực cửa làm cho điện thế tại cực cửa tăng lên (UGS bớt âm) nên chuyển tiếp PN giữa cực cửa và cực nguồn giảm phân cực ngược, miền điện tích không gian được thu hẹp lại, kênh dẫn được mở rộng, điện trở của kênh dẫn giảm xuống, khi đó dòng ID tăng lên nên IS cũng tăng lên. Vì dòng IS tăng nên điện áp rơi trên điện trở RS tăng (URs = Is . RS ) do vậy điện thế tại cực nguồn cũng tăng, nghĩa là điện áp ra có chiều biến thiên cùng với chiều của tín hiệu vào, tín hiệu ra ở bán kỳ dương. Điện áp ra được dẫn qua tụ CP2 đến tải hoặc tầng sau.
Khi tín hiệu ở bán kỳ âm của tín hiệu vào, quá trình xảy ra ngược lại lúc này tín hiệu ra ở bán kỳ âm.
Một số đặc điểm của mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ dùng FET mắc cực máng (D) chung:
- Mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ dùng FET mắc theo sơ đồ máng chung có Kutp»1.
- Trở kháng vào rất lớn, tín hiệu ra cùng quy luật và đồng pha với tín hiệu vào.
- Mạch thường được dùng làm tầng khuếch đại đệm để phối hợp trở kháng với nguồn tín hiệu có nội trở lớn.
Bước 1:Click vào mục 1 để quan sát mạch mô phỏng sau đó quan sát tín hiệu vào, tín hiệu ra và đưa ra nhận xét mối quan hệ về biên độ, pha giữa chúng?
Bước 2:Dựa vào hiệu ứng mô phỏng hãy xác định chiều dòng điện ID trên sơ đồ mạch điện? Thiết lập biên độ của tín hiệu vào UV = 0V, quan sát tín hiệu ra và chiều các dòng điện trong mạch đưa ra nhận xét? Giải thích hiện tượng?
Bước 3: Tải về bài thực hành và mở bằng phần mềm Multisim. Click vào “Run” để bắt đầu chạy mô phỏng. Click vào Icon “XSC1” quan sát tín hiệu vào, tín hiệu ra bằng Oscilloscope.
Bước 4: Sử dụng Multimeter hãy xác định các giá trị điện áp UGS và UDS ? So sánh kết quả thu được với kết quả tính toán bằng lý thuyết?
Bước 5:Sử dụng nút “Measure” và chức năng các núm nút khác hãy xác định biên độ, chu kỳ, tần số tín hiệu vào và tín hiệu ra?
Bước 6: Thay đổi biên độ tín hiệu vào và hoàn thiện bảng giá trị dưới đây:
.png)
Bước 2:Dựa vào hiệu ứng mô phỏng hãy xác định chiều dòng điện ID trên sơ đồ mạch điện? Thiết lập biên độ của tín hiệu vào UV = 0V, quan sát tín hiệu ra và chiều các dòng điện trong mạch đưa ra nhận xét? Giải thích hiện tượng?
Bước 3: Tải về bài thực hành và mở bằng phần mềm Multisim. Click vào “Run” để bắt đầu chạy mô phỏng. Click vào Icon “XSC1” quan sát tín hiệu vào, tín hiệu ra bằng Oscilloscope.
Bước 4: Sử dụng Multimeter hãy xác định các giá trị điện áp UGS và UDS ? So sánh kết quả thu được với kết quả tính toán bằng lý thuyết?
Bước 5:Sử dụng nút “Measure” và chức năng các núm nút khác hãy xác định biên độ, chu kỳ, tần số tín hiệu vào và tín hiệu ra?
Bước 6: Thay đổi biên độ tín hiệu vào và hoàn thiện bảng giá trị dưới đây:
Bước 7:Dựa vào bảng giá trị ở bước 6, đưa ra nhận xét về khả năng khuếch đại của mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ dùng JFET mắc D chung? So sánh với mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ dùng BJT mắc C chung?
Bước 8: Giá trị RS ảnh hưởng đến giá trị các điện áp UGS, UDS và dòng ID như thế nào? Giải thích?
Bước 8: Giá trị RS ảnh hưởng đến giá trị các điện áp UGS, UDS và dòng ID như thế nào? Giải thích?