Усилители сигналов на МДП -транзисторах

Интегральные усилители, а также логические схемы, используемые в устройствах автоматизации технологических процессов, в настоящее, как правило, стоятся на МДП-транзисторах. В интегральных схемах на МДП-транзисторах имеется возможность в качестве сопротивления нагрузки использовать те же транзисторы.

На рис.5.10.а приведена принципиальная схема усилителя импульсных сигналов на двух МДП-транзисторах с проводящими каналами р-типа.

Рис. 5.10. Принципиальные схемы усилителей (инверторов) на МДП-транзисторах с р-каналом (а) и на комплементарных (дополняющих) КМДП-транзисторах (б).

Рассмотрим процессы в усилителе на МДП-транзисторах с р–проводящими каналами (рис.5.10а). Транзистор Т₁, на вход которого подается импульсный сигнал, выполняет роль усилительного элемента. Транзистор Т₂ создает сопротивление нагрузки. С истока этого транзистора снимается выходное усиленное напряжение. На сток транзистора Т₂ подается отрицательное напряжение от источника постоянного напряжения -Ес. Вывод источника питания, находящийся под положительным потенциалом соединяется с истоком транзистора Т₁. На затвор транзистора Т₂ подается отрицательное напряжение - Ес, открывающее транзистор Т₂. При подаче на затвор транзистора Т₁ отрицательного импульса через транзисторы Т₁ иТ₂ протекает ток и выходе усилителя формируется усиленный положительный импульс. Рассмотренная схема выполняет также роль инвертора, изменяющего знак входного сигнала, и может быть использована в качестве логической схемы «НЕ».

УСИЛИТЕЛЬ ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ

НА КМДП-ТРАНЗИСТОРЕ

На рис.5.11.б приведена принципиальная схема усилителя импульсных сигналов на комплементарном (дополняющем) КМДП–транзисторе. КМДП-транзистор состоит из двух транзисторов (Т1 иТ2)с «п» и «р» проводящими каналами. Затворы и стоки транзисторов объединены при их изготовлении. К истокам транзисторов подключается напряжение от источника питания (Ес). На исток транзистора Т2 подается положительное напряжение источника питания, отрицательный вывод которого подсоединен к истоку транзистора Т1.

В отсутствии импульсного сигнала на входе оба транзистора закрыты и через них течет очень маленький ток, равный нескольким нано амперам. Так как сопротивления транзисторов Т1 и Т2 для постоянного тока практически равны между собой, напряжение источника питания делится пополам и напряжение на выходе оказывается, равным Ес/2.

При подаче на вход усилителя положительного импульса открывается транзистор Т1 с «п»-проводящим каналом, но остается зарытым транзистор Т2. Соответственно напряжение на выходе уменьшается практически до нуля (см.U нас, на ВАХ транзистора) таким образом на выходе транзистора образуется усиленный отрицательный импульс.

При подаче на вход усилителя отрицательного импульса открывается транзистор Т2 с «р»-проводящим каналом, но остается закрытым транзистор Т1,При этом практически все напряжение падает на транзисторе Т1 и на выходе усилителя формируется положительный импульс. Таким образом, усилитель работает как инвертор независимо от того какого знака импульс подается на его вход.