3.4. Истоковый повторитель

Рассмотрим истоковый повторитель напряжения, как еще одну простейшую базовую схему с низким выходным сопротивлением. Истоковый повторитель напряжения изображен на рис. 3.17(а). Входной сигнал подается на затвор транзистора. Транзисторс постоянным напряжениемна затворе выполняет роль генератора режимного тока. Выходное напряжение определяется, в первом приближении, очевидно, по формуле:

(3.60a)

Пороговое напряжение транзистора с учетом напряжениямежду истоком и подложкой определяется из следующего выражения (см. главуII):

(3.60b)

Рис. 17. Истоковый повторитель напряжения: (а) электрическая схема; (b) зависимости выходного напряжения в истоковом повторителе от входного.

Из (3.60a) следует, что изменение в общих чертах «повторяет»изменение , т.е. «повторяет» переменную составляющую. Рисунок 3.18 иллюстрирует зависимостиот(передаточные характеристики истокового повторителя) для различных случаев, в том числе гипотетических. Как следует из анализа (3.60a), а также очевидно из рис. 3.17(b), дифференциальный коэффициент передачи истокового повторителя меньше единицы. Отличие его от единицы определяется не только зависимостью порогового напряжения от смещения истока относительно подложки, но также явствует из анализа передаточной функции, которую получаем даже из упрощенной (не учитывается влияние подложки, как второго затвора) эквивалентной малосигнальной схемы истокового повторителя на рис. 3.19(а).

Рис. 3.18 . Передаточные характеристики истокового повторителя.

Уравнение Кирхгофа:

(3.61а)

В выражении (3.61а):

(3.61b)

Передаточная функция истокового повторителя:

(3.62)

Как видно, чем больше значения и, тем ближедифференциальный коэффициент передачи повторителя к единице.

С учетом (3.49) выражение (3.62) упрощается:

(3.63)

Рис. 3.19. Эквивалентные малосигнальные схемы истокового повторителя: (а) для расчета малосигнальной передаточной характеристики; (b) для расчета выходного сопротивления.

Выражения (3.63) и (3.62) по форме аналогичны выражению (1.8) для передаточной функции простейшей интегрирующей RC цепочки, что дает основание в (3.63) и (3.62) назвать параметр выходным сопротивлением истокового повторителя. Прямой расчет выходного сопротивления истокового повторителя проведен в следующем разделе.