电压控制电路中使用fet的指南,第2部分

文章:Ron Quan

这篇文章着眼于在基本的VCR电路中应用反馈,并改进失真减少电路。

第1部分在这五部分系列中,我们检查了FET电压控制电阻,基本电压控制电阻电路和平衡或推挽压控电阻(VCR)电路。接下来,让我们来看看具有反馈的N频道JFET衰减器电路(图8).


图8
反馈电阻R3和R4提供失真减少。

如果我们回顾一下图2在第1部分中,对于一个没有反馈电阻的压控电阻,我们看到对于VDS > 0伏特,通过S1和S2斜坡,电阻高于VDS < 0伏特。

直观上,如果VDS > 0伏或正in图8,VDS的一部分(漏极的电压和Q1的源极)通过R3添加正电压,得到栅极电压。当与VR1的滑块电压相结合时,这使得门更少负,这意味着漏极电阻为VDS> 0伏。

当VDS < 0伏时,有额外的负电压通过R3加到栅极上,这使得栅极电压更负,从而在Q1的漏极和源极之间产生更高的电阻。

因此,使用反馈电阻网络R3和R4, VDS > 0伏和VDS < 0伏的电阻值变得更接近,这将减少失真。

请注意,当R3 = R4时,R3和R4提供一半的VDS电压回栅极。我们来看看为什么这能抵消失真。

让我们来看看漏极电流方程(1):

我们希望消除与(VDS/ VPVDS/ VP所以电导gds)只是…的一个功能VGS当我们对I求导时d关于vds.对于线性电导,我们仍然需要Vds漏极电流方程中乘上与控制电压有关的常数或因子的项。

Vgs= Vc + kVds,其中Vc是控制电压,0

这将导致:

我们想设置最后两种术语来互相取消,即:

或者,

两边同时除以IDSS.,然后两边同时乘以(Vp)(Vp),我们得到:

除以(Vds)(Vds)在双方和解决k我们得到了

2k= 1

k= 1/2

对于反馈电阻R3和R4

k= 1/2 =R4 / (R3 +R4)

这意味着R3 = R4的反馈因子k= 1/2。

Vgs= VC +kVds

k= 1/2

k= 0.5

vgs.= VC +0.5 Vds公司

现在我们回到方程(7)

k= 1/2,方程(7)中最后两项消失。

与给定副总裁和我DSS.,则由式(11)可知漏源电阻Rds是否只依赖于控制电压VC没有任何依赖Vds.因此,使用反馈电阻R3和R4,在第一个近似上,提供一个线性电压控制电阻。

图9显示了带有反馈电阻的p通道JFET版本,以降低失真。


图9
一种示例性P沟道电压控制电阻电路,具有反馈电阻网络R3和R4降低失真。

请注意图8和9,反馈电阻网络使用高电阻值来允许FET(例如,Q1和Q2图8和9)漏源电阻在形成R2分压器时占主导地位。

例如,如果R3和R4 = 22KΩ,那么将有一个44KΩ电阻平行于R5和FET的漏源电阻。这个2KΩ电阻将“洗掉”一些FET的Rds效果。这将不允许输入信号Vin,当FET处于截止时(例如,在无限电阻)的情况下,基本上未稳定地通过R2 =47kΩ。

使用反馈网络来减少失真也可以应用于增强模式mosfet (图10).


图10一种带有反馈网络的n沟道MOSFET压控衰减电路,以减少失真。

如附录A所示,为了消除增强器件的失真,反馈网络R3和R4应具有相等的电阻。然而,在某些情况下,使用缓冲放大器(例如,图14).

显示了P频道版本图11


图11一种p沟道MOSFET压控衰减器,具有失真抑制网络R3和R4。

[继续阅读EDN US:改进失真抑制电路

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