Eu não entendo muito bem esse circuito de pré-amplificador FET-BJT

Eu vejo muito esse circuito nos pré-amplificadores de microfone de eletreto, mas não o entendo direito. O FET é operado como um amplificador de fonte comum , por isso possui ganho, inverte e possui impedância de saída relativamente alta. Portanto, faria sentido segui-lo por um buffer.

O BJT é um seguidor coletor / emissor comum , então parece estar agindo exatamente como um buffer, certo? Seria não inversor, com ganho de tensão próximo à unidade e baixa impedância de saída para acionar outras coisas sem ser degradado. O sinal de tensão do FET é passado através do capacitor para a base do BJT, onde é então armazenado em buffer e aparece na saída do BJT.

O que não entendo é por que o resistor de dreno do FET está conectado à saída do BJT, e não à fonte de alimentação. Isso é algum tipo de feedback? Não seria um feedback positivo? (À medida que a tensão de saída do FET aumenta, ela empurra a tensão básica para cima através da tampa, que empurra a tensão de saída para cima do BJT, que puxa a tensão do FET para cima e assim por diante.)

Que vantagem ele tem sobre um circuito como este?

Aqui está o acordo. O capacitor fornece tensão constante em altas frequências na combinação emissor-base BJT + resistor. Isso causa uma corrente bastante constante através do BJT e do resistor, com alguma impedância alta Z, provavelmente determinada principalmente pelo resistor de base BJT Rb. O FET possui uma alta transcondutância (gm = Iout / Vin) e o ganho líquido é gm * Z. Essa é a tensão na fonte de drenagem do FET . O resistor emissor BJE tem uma tensão constante, então há uma tensão de polarização adicionada a isso. A corrente constante permite que o BJT atue como um buffer de saída de baixa impedância (= Rb / beta).

A corrente que flui através do BJT (ou seja, do coletor para o emissor) será igual à corrente que flui nos tempos base o fator de amplificação do transistor.

I_ce = beta * I_b

... se minha memória me servir corretamente. O FET, por outro lado, pode ser geralmente considerado como "ligado" (deixando o fluxo de corrente) ou "desligado" (impedindo o fluxo de corrente). Se o FET estiver "desligado", não haverá um caminho para o aterramento da corrente e nenhuma corrente fluirá pelo BJT (ou, inversamente, qualquer corrente fluirá para o aterramento. O capacitor fornece um caminho para o aterramento (afastando a corrente da base BJT) para sinais de "alta frequência" .A impedância do capacitor diminui proporcionalmente ao produto da freqüência e capacitância do sinal.

Z_cap = -j * omega * C
|Z_cap| = omega * C = 2 * pi * f * C

Eu acho que isso não é realmente uma resposta para a pergunta, mas é o que eu lembro dos "princípios básicos".

O que não entendo é por que o resistor de dreno do FET está conectado à saída do BJT, e não à fonte de alimentação.

O resistor a que você se refere não é o resistor de dreno no sentido usual. Se a saída fosse retirada do dreno, o BJT e os circuitos variados poderiam ser considerados uma carga ativa; você pode substituir todo o circuito "acima" do FET por um pequeno sinal de resistência equivalente.

$R_B$$R_E$

$R_{td} = R_B || \frac{r_e||R_E + r_0}{1 - \alpha \frac{R_E}{r_e + R_E}} \approx R_B$

$R_B$

$R_B$

$I_D = 100\mu A$

$30k \Omega$$V_D > 0$

$R_B$$I_B = \frac{I_D}{1 + \beta}$$R_B$$30k \Omega$

Obviamente, se a saída fosse retirada do dreno, teríamos uma impedância de saída muito alta. Mas, estamos recebendo a saída do nó emissor. O ganho de tensão é apenas um pouco menor do que no dreno:

$v_{out} = v_d \frac{r_o}{r_o + r_e||R_E} \approx v_d \frac{r_o}{r_o + r_e} = v_d\frac{V_A}{V_A + \alpha V_T} \approx v_d$

$V_A$$V_T$$25mV$

Mas, a resistência que olha para o nó de saída é muito menor do que para o nó de drenagem:

$r_{out} \approx r_e||R_E + R_B(1-g_mr_e||R_E) = r_e||R_E + R_B(1-\frac{\alpha R_E}{r_e + R_E})$

Portanto, o 1º circuito oferece um ganho de tensão muito maior, mas uma resistência de saída um pouco maior que o 2º circuito.

Esse circuito costuma ser chamado de SRPP (Push-Pull Regulated Shunt). Normalmente é implementado usando tubos.

Na circunferência alternativa, o seguidor do emissor de saída é executado na classe A e depende do resistor do emissor para puxar a saída para baixo para obter um sinal de saída negativo. Isso pode causar distorção, especialmente se a carga tiver capacitância significativa.

Com o SRPP quando a saída está negativa, o FET está arrastando a saída baixa através do resistor emissor BJT enquanto o BJT está sendo desligado pelo sinal acoplado através do capacitor à sua base. Isso permite que o circuito direcione a saída para perto de No chão, o BJT pode até ser completamente cortado.

É interessante. É importante que o resistor de polarização na base do BJT seja alto o suficiente. Se for quase o mesmo valor, como o resistor de dreno no segundo diagrama, não há acordo e, na simulação, você não obterá nenhum benefício. Se o resistor de polarização for alto o suficiente, o BJT é um seguidor de tensão. Isso significa na CA que a tensão de dreno é a mesma na base do BJT e quase igual no emissor. Mas isso significa que você não terá corrente CA no resistor emissor, as duas conexões tendo o mesmo potencial CA. Dears, é um tipo de conexão de inicialização que torna a impedância de drenagem do FET muito alta, aumentando a amplificação do sistema em comparação com a segunda versão. Também é interessante que a saída do emissor ofereça baixa impedância de saída, mas a saída do dreno é a mesma de um amplificador de transcondutância,