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[[ इलेक्ट्रानिक्स |वैद्युतकशास्त्र]] में, एक सामान्य स्रोत [[ एम्पलीफायर |प्रवर्धक]] तीन बुनियादी एकल चरण [[ फील्ड इफ़ेक्ट ट्रांजिस्टर |क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर]] (एफईटी) प्रवर्धक सांस्थिति में से एक है, जिसे आमतौर पर [[ इलेक्ट्रॉनिक एम्पलीफायर |वोल्टेज या अंतराचालकता प्रवर्धक]] के रूप में उपयोग किया जाता है। यह बताने का सबसे आसान तरीका है कि एफईटी सामान्य स्रोत, सामान्य निकासन या सामान्य गेट है या नहीं, यह जांचना है कि संकेतक कहां प्रवेश करता है और निकलता है। शेष  सीमावर्ती वह है जिसे "सामान्य" के रूप में जाना जाता है। इस उदाहरण में, संकेतक गेट में प्रवेश करता है, और निकासन से बाहर निकलता है। एकमात्र सीमावर्ती शेष स्रोत है। यह एक सामान्य-स्रोत एफईटी परिपथ है। अनुरूप द्विध्रुवीय जंक्शन ट्रांजिस्टर परिपथ को अंतराचालकता प्रवर्धक या वोल्टेज प्रवर्धक के रूप में देखा जा सकता है। (प्रवर्धकों का वर्गीकरण देखें)। एक अंतराचालकता प्रवर्धक के रूप में, इनपुट वोल्टेज को लोड में जाने वाले करंट को संशोधित करने के रूप में देखा जाता है। वोल्टेज प्रवर्धक के रूप में, इनपुट वोल्टेज एफईटी के माध्यम से बहने वाले वर्तमान को नियंत्रित करता है, ओम के नियम के अनुसार आउटपुट प्रतिरोध में वोल्टेज को बदलता है। हालांकि, एफईटी डिवाइस का आउटपुट प्रतिरोध आमतौर पर एक उचित अंतराचालकता प्रवर्धक (आदर्श रूप से अनंत) के लिए पर्याप्त नहीं है, न ही एक सभ्य वोल्टेज प्रवर्धक (आदर्श रूप से शून्य) के लिए पर्याप्त है। एक और बड़ी कमी प्रवर्धक की सीमित उच्च आवृत्ति प्रतिक्रिया है। इसलिए, व्यवहार में, आउटपुट को अधिक अनुकूल आउटपुट और फ़्रीक्वेंसी विशेषताओं को प्राप्त करने के लिए अक्सर वोल्टेज फॉलोअर ([[ आम नाली |सामान्य- निकासन या सीडी स्टेज]]) या वर्तमान फॉलोअर ([[ आम-द्वार |सामान्य-गेट]] या सीजी स्टेज) के माध्यम से रूट किया जाता है। सीएस-सीजी संयोजन को [[ कैसकोड ]] प्रवर्धक कहा जाता है।
[[ इलेक्ट्रानिक्स |वैद्युतकशास्त्र]] में, एक सामान्य स्रोत [[ एम्पलीफायर |प्रवर्धक]] तीन बुनियादी एकल चरण [[ फील्ड इफ़ेक्ट ट्रांजिस्टर |क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर]] (एफईटी) प्रवर्धक सांस्थिति में से एक है, जिसे आमतौर पर [[ इलेक्ट्रॉनिक एम्पलीफायर |वोल्टेज या अंतराचालकता प्रवर्धक]] के रूप में उपयोग किया जाता है। यह बताने का सबसे आसान तरीका है कि एफईटी सामान्य स्रोत, सामान्य निकासन या सामान्य गेट है या नहीं, यह जांचना है कि संकेतक कहां प्रवेश करता है और निकलता है। शेष  सीमावर्ती वह है जिसे "सामान्य" के रूप में जाना जाता है। इस उदाहरण में, संकेतक गेट में प्रवेश करता है, और निकासन से बाहर निकलता है। एकमात्र सीमावर्ती शेष स्रोत है। यह एक सामान्य-स्रोत एफईटी परिपथ है। अनुरूप द्विध्रुवीय जंक्शन ट्रांजिस्टर परिपथ को अंतराचालकता प्रवर्धक या वोल्टेज प्रवर्धक के रूप में देखा जा सकता है। (प्रवर्धकों का वर्गीकरण देखें)।अंतराचालकता प्रवर्धक के रूप में, निविष्ट वोल्टेज को विद्युत भार में जाने वाले धारा को संशोधित करने के रूप में देखा जाता है। वोल्टेज प्रवर्धक के रूप में, निविष्ट वोल्टेज एफईटी के माध्यम से बहने वाले वर्तमान को नियंत्रित करता है, ओम के नियम के अनुसार निर्गत प्रतिरोध में वोल्टेज को बदलता है। हालांकि, एफईटी उपकरण का निर्गत प्रतिरोध आमतौर पर एक उचित अंतराचालकता प्रवर्धक (आदर्श रूप से अनंत) के लिए पर्याप्त नहीं है, न ही एक सभ्य वोल्टेज प्रवर्धक (आदर्श रूप से शून्य) के लिए पर्याप्त है। एक और बड़ी कमी प्रवर्धक की सीमित उच्च आवृत्ति प्रतिक्रिया है। इसलिए, व्यवहार में, निर्गत को अधिक अनुकूल निर्गत और आवृति विशेषताओं को प्राप्त करने के लिए अक्सर वोल्टता अनुगामी ([[ आम नाली |सामान्य- निकासन या सीडी चरण]]) या वर्तमान अनुगामी ([[ आम-द्वार |सामान्य-गेट]] या सीजी चरण) के माध्यम से क्रम किया जाता है। सीएस-सीजी संयोजन को [[ कैसकोड |कैसकोड]] (सोपानी) प्रवर्धक कहा जाता है।


== लक्षण ==
== लक्षण ==


कम आवृत्तियों पर और एक सरलीकृत [[ हाइब्रिड-पीआई मॉडल |हाइब्रिड-पीआई मॉडल]] (जहां चैनल लंबाई मॉडुलन के कारण आउटपुट प्रतिरोध पर विचार नहीं किया जाता है) का उपयोग करके, निम्नलिखित बंद-लूप छोटे-संकेतक विशेषताओं को प्राप्त किया जा सकता है।
कम आवृत्तियों पर और एक सरलीकृत [[ हाइब्रिड-पीआई मॉडल |हाइब्रिड-पीआई मॉडल]] (जहां चैनल लंबाई मॉडुलन के कारण निर्गत प्रतिरोध पर विचार नहीं किया जाता है) का उपयोग करके, निम्नलिखित संवृत पाश छोटे-संकेतक विशेषताओं को प्राप्त किया जा सकता है।


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=== बैंडविड्थ ===
=== बैंडविड्थ ===


[[Image:Common source with active load.PNG|thumbnail|200px|चित्रा 3: सक्रिय लोड के साथ मूल एन-चैनल एमओएसएफईटी आम-स्रोत प्रवर्धक I<sub>D</sub>.]]
[[Image:Common source with active load.PNG|thumbnail|200px|चित्रा 3: सक्रिय विद्युत भार के साथ मूल एन-चैनल एमओएसएफईटी आम-स्रोत प्रवर्धक I<sub>D</sub>.]]
[[Image:Small-signal common source with C gd.PNG|thumbnail|250px|चित्रा 4: एन-चैनल एमओएसएफईटी आम-स्रोत प्रवर्धक के लिए लघु-संकेत  परिपथ।]]
[[Image:Small-signal common source with C gd.PNG|thumbnail|250px|चित्रा 4: एन-चैनल एमओएसएफईटी आम-स्रोत प्रवर्धक के लिए लघु-संकेत  परिपथ।]]
[[Image:Small-signal common source with Miller cap.PNG|thumbnail|300px|चित्रा 5: एन-चैनल एमओएसएफईटी आम-स्रोत प्रवर्धक के लिए लघु-संकेतक  परिपथ मिलर के प्रमेय का उपयोग कर मिलर कैपेसिटेंस सी पेश करने के लिए<sub>M</sub>.]]
[[Image:Small-signal common source with Miller cap.PNG|thumbnail|300px|चित्रा 5: एन-चैनल एमओएसएफईटी आम-स्रोत प्रवर्धक के लिए लघु-संकेतक  परिपथ मिलर के प्रमेय का उपयोग कर मिलर कैपेसिटेंस सी पेश करने के लिए<sub>M</sub>.]]
[[ मिलर प्रभाव ]] के परिणामस्वरूप उच्च समाई के कारण सामान्य-स्रोत प्रवर्धक की बैंडविड्थ कम हो जाती है। गेट- निकासन कैपेसिटेंस को कारक <math>1+|A_\text{v}|\,</math>से प्रभावी रूप से गुणा किया जाता है, इस प्रकार कुल में वृद्धि होती है इनपुट कैपेसिटेंस और समग्र बैंडविड्थ को कम करना।
[[ मिलर प्रभाव ]] के परिणामस्वरूप उच्च समाई के कारण सामान्य-स्रोत प्रवर्धक की बैंडविड्थ कम हो जाती है। गेट- निकासन कैपेसिटेंस को कारक <math>1+|A_\text{v}|\,</math>से प्रभावी रूप से गुणा किया जाता है, इस प्रकार कुल में वृद्धि होती है निविष्ट कैपेसिटेंस और समग्र बैंडविड्थ को कम करना।


चित्रा 3 एक सक्रिय लोड के साथ एक एमओएसएफईटी आम-स्रोत प्रवर्धक दिखाता है। चित्रा 4 संबंधित छोटे-संकेतक  परिपथ को दिखाता है जब आउटपुट नोड में लोड रेजिस्टर R<sub>L</sub> जोड़ा जाता है और इनपुट नोड पर लागू वोल्टेज V<sub>A</sub> और श्रृंखला प्रतिरोध R<sub>A</sub> का एक थवेनिन ड्राइवर जोड़ा जाता है। इस  परिपथ में बैंडविड्थ पर सीमा गेट और निकासनके बीच [[ परजीवी समाई |परजीवी ट्रांजिस्टर कैपेसिटेंस]] C<sub>gd</sub> के युग्मन और स्रोत R<sub>A</sub> के श्रृंखला प्रतिरोध से उत्पन्न होती है। (अन्य परजीवी समाई हैं, लेकिन उन्हें यहां उपेक्षित किया गया है क्योंकि बैंडविड्थ पर उनका केवल एक माध्यमिक प्रभाव है।)
चित्रा 3 एक सक्रिय विद्युत भार के साथ एक एमओएसएफईटी आम-स्रोत प्रवर्धक दिखाता है। चित्रा 4 संबंधित छोटे-संकेतक  परिपथ को दिखाता है जब निर्गत नोड में विद्युत भार रेजिस्टर R<sub>L</sub> जोड़ा जाता है और निविष्ट नोड पर लागू वोल्टेज V<sub>A</sub> और श्रृंखला प्रतिरोध R<sub>A</sub> का एक थवेनिन ड्राइवर जोड़ा जाता है। इस  परिपथ में बैंडविड्थ पर सीमा गेट और निकासनके बीच [[ परजीवी समाई |परजीवी ट्रांजिस्टर कैपेसिटेंस]] C<sub>gd</sub> के युग्मन और स्रोत R<sub>A</sub> के श्रृंखला प्रतिरोध से उत्पन्न होती है। (अन्य परजीवी समाई हैं, लेकिन उन्हें यहां उपेक्षित किया गया है क्योंकि बैंडविड्थ पर उनका केवल एक माध्यमिक प्रभाव है।)


मिलर के प्रमेय का उपयोग करते हुए, चित्रा 4 का  परिपथ चित्रा 5 में बदल जाता है, जो  परिपथ के इनपुट पक्ष पर मिलर कैपेसिटेंस सीएम दिखाता है। C<sub>M</sub>का आकार मिलर कैपेसिटेंस के माध्यम से चित्रा 5 के इनपुट परिपथ में वर्तमान को बराबर करके तय किया जाता है, i<sub>M</sub> कहते हैं, जो है:
मिलर के प्रमेय का उपयोग करते हुए, चित्रा 4 का  परिपथ चित्रा 5 में बदल जाता है, जो  परिपथ के निविष्ट पक्ष पर मिलर कैपेसिटेंस सीएम दिखाता है। C<sub>M</sub>का आकार मिलर कैपेसिटेंस के माध्यम से चित्रा 5 के निविष्ट परिपथ में वर्तमान को बराबर करके तय किया जाता है, i<sub>M</sub> कहते हैं, जो है:


::<math>\  i_\mathrm{M} = j \omega C_\mathrm{M} v_\mathrm{GS} = j \omega C_\mathrm{M} v_\mathrm{G}</math> ,
::<math>\  i_\mathrm{M} = j \omega C_\mathrm{M} v_\mathrm{GS} = j \omega C_\mathrm{M} v_\mathrm{G}</math> ,


चित्र 4 में संधारित्र C<sub>gd</sub> द्वारा इनपुट से खींची गई धारा के लिए, अर्थात् jωC<sub>gd</sub> v<sub>GD</sub>.ये दो धाराएं समान हैं, जिससे दो  परिपथों में समान इनपुट व्यवहार होता है, बशर्ते मिलर कैपेसिटेंस द्वारा दिया जाता है:
चित्र 4 में संधारित्र C<sub>gd</sub> द्वारा निविष्ट से खींची गई धारा के लिए, अर्थात् jωC<sub>gd</sub> v<sub>GD</sub>.ये दो धाराएं समान हैं, जिससे दो  परिपथों में समान निविष्ट व्यवहार होता है, बशर्ते मिलर कैपेसिटेंस द्वारा दिया जाता है:


::<math> C_\mathrm{M} = C_\mathrm{gd} \frac {v_\mathrm{GD}} {v_\mathrm{GS}} = C_\mathrm{gd} \left( 1 - \frac {v_\mathrm{D}} {v_\mathrm{G}} \right)</math> .
::<math> C_\mathrm{M} = C_\mathrm{gd} \frac {v_\mathrm{GD}} {v_\mathrm{GS}} = C_\mathrm{gd} \left( 1 - \frac {v_\mathrm{D}} {v_\mathrm{G}} \right)</math> .
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::<math> C_\mathrm{M} = C_\mathrm{gd} \left( 1+g_\mathrm{m} (r_\mathrm{O} \parallel R_\mathrm{L})\right) </math> .
::<math> C_\mathrm{M} = C_\mathrm{gd} \left( 1+g_\mathrm{m} (r_\mathrm{O} \parallel R_\mathrm{L})\right) </math> .


बड़े RL के लिए गेन ''g''<sub>m</sub> (''r''<sub>O</sub> || ''R''<sub>L</sub>) बड़ा है, इसलिए एक छोटा परजीवी कैपेसिटेंस C<sub>gd</sub> भी प्रवर्धक की आवृत्ति प्रतिक्रिया में एक बड़ा प्रभाव बन सकता है, और इस प्रभाव का मुकाबला करने के लिए कई  परिपथ ट्रिक्स का उपयोग किया जाता है। कैसकोड  परिपथ बनाने के लिए एक सामान्य-गेट (करंट-फॉलोअर) स्टेज को जोड़ने की एक तरकीब है। वर्तमान-अनुयायी चरण सामान्य-स्रोत चरण के लिए एक भार प्रस्तुत करता है जो बहुत छोटा है, अर्थात् वर्तमान अनुयायी का इनपुट प्रतिरोध (''R''<sub>L</sub> ≈ 1 / ''g''<sub>m</sub> ≈ ''V''<sub>ov</sub> / (2''I''<sub>D</sub>) ; सामान्य गेट देखें)। छोटा आरएल सीएम को कम करता है।<ref name=Lee>
बड़े RL के लिए गेन ''g''<sub>m</sub> (''r''<sub>O</sub> || ''R''<sub>L</sub>) बड़ा है, इसलिए एक छोटा परजीवी कैपेसिटेंस C<sub>gd</sub> भी प्रवर्धक की आवृत्ति प्रतिक्रिया में एक बड़ा प्रभाव बन सकता है, और इस प्रभाव का मुकाबला करने के लिए कई  परिपथ ट्रिक्स का उपयोग किया जाता है। कैसकोड  परिपथ बनाने के लिए एक सामान्य-गेट (धारा-अनुगामी) चरण को जोड़ने की एक तरकीब है। वर्तमान-अनुयायी चरण सामान्य-स्रोत चरण के लिए एक भार प्रस्तुत करता है जो बहुत छोटा है, अर्थात् वर्तमान अनुयायी का निविष्ट प्रतिरोध (''R''<sub>L</sub> ≈ 1 / ''g''<sub>m</sub> ≈ ''V''<sub>ov</sub> / (2''I''<sub>D</sub>) ; सामान्य गेट देखें)। छोटा आरएल सीएम को कम करता है।<ref name=Lee>
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|author=Thomas H Lee
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</ref> सामान्य-एमिटर प्रवर्धक पर लेख इस समस्या के अन्य समाधानों पर चर्चा करता है।
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चित्रा 5 पर लौटने पर, गेट वोल्टेज [[ वोल्टेज विभाजन ]] द्वारा इनपुट संकेतक से संबंधित है:
चित्रा 5 पर लौटने पर, गेट वोल्टेज [[ वोल्टेज विभाजन ]] द्वारा निविष्ट संकेतक से संबंधित है:


::<math> v_\mathrm{G} = V_\mathrm{A}\frac {1/(j \omega C_\mathrm{M}) } {1/(j \omega C_\mathrm{M}) +R_\mathrm{A}} = V_\mathrm{A}\frac {1} {1+j \omega C_\mathrm{M} R_\mathrm{A}} </math> .
::<math> v_\mathrm{G} = V_\mathrm{A}\frac {1/(j \omega C_\mathrm{M}) } {1/(j \omega C_\mathrm{M}) +R_\mathrm{A}} = V_\mathrm{A}\frac {1} {1+j \omega C_\mathrm{M} R_\mathrm{A}} </math> .


[[ बैंडविड्थ (सिग्नल प्रोसेसिंग) | बैंडविड्थ (संकेतक प्रोसेसिंग)]] (जिसे 3 डीबी फ़्रीक्वेंसी भी कहा जाता है) वह फ़्रीक्वेंसी है जहाँ संकेतक अपने कम-फ़्रीक्वेंसी मान के 1/ {{radic|2}} तक गिर जाता है। ([[ डेसिबल ]] में, dB({{radic|2}}) = 3.01 डीबी)। 1/ {{radic|2}} में कमी तब होती है जब C<sub>M</sub> R<sub>A</sub> = 1,के इस मान पर इनपुट संकेतक ''ω'' (इस मान को ''ω''<sub>3 dB</sub> कहते हैं, मान लें)  बनाते हैं  ''v''<sub>G</sub> = ''V''<sub>A</sub> / (1+j)। (1+j) = 2 का परिमाण । नतीजतन, 3 dB आवृत्ति  ''f''<sub>3 dB</sub> = ''ω''<sub>3 dB</sub> / (2π) है:
[[ बैंडविड्थ (सिग्नल प्रोसेसिंग) | बैंडविड्थ (संकेतक प्रोसेसिंग)]] (जिसे 3 डीबी आवृति भी कहा जाता है) वह आवृति है जहाँ संकेतक अपने कम-आवृति मान के 1/ {{radic|2}} तक गिर जाता है। ([[ डेसिबल ]] में, dB({{radic|2}}) = 3.01 डीबी)। 1/ {{radic|2}} में कमी तब होती है जब C<sub>M</sub> R<sub>A</sub> = 1,के इस मान पर निविष्ट संकेतक ''ω'' (इस मान को ''ω''<sub>3 dB</sub> कहते हैं, मान लें)  बनाते हैं  ''v''<sub>G</sub> = ''V''<sub>A</sub> / (1+j)। (1+j) = 2 का परिमाण । नतीजतन, 3 dB आवृत्ति  ''f''<sub>3 dB</sub> = ''ω''<sub>3 dB</sub> / (2π) है:


<math> f_\mathrm{3dB}=\frac {1}{2\pi R_\mathrm{A} C_\mathrm{M}}= \frac {1}{2\pi R_\mathrm{A} [ C_\mathrm{gd}(1+g_\mathrm{m} (r_\mathrm{O} \parallel R_\mathrm{L})]}</math>  
<math> f_\mathrm{3dB}=\frac {1}{2\pi R_\mathrm{A} C_\mathrm{M}}= \frac {1}{2\pi R_\mathrm{A} [ C_\mathrm{gd}(1+g_\mathrm{m} (r_\mathrm{O} \parallel R_\mathrm{L})]}</math>  
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</ref>
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चित्रा 2 में  परिपथ के आउटपुट पक्ष की जांच लाभ v<sub>D</sub> / v<sub>G</sub>की आवृत्ति निर्भरता को खोजने में सक्षम बनाती है, यह जांच प्रदान करती है कि मिलर कैपेसिटेंस का कम आवृत्ति मूल्यांकन f<sub>3&nbsp;dB</sub> से भी बड़ी आवृत्तियों के लिए पर्याप्त है। ( परिपथ के आउटपुट पक्ष को कैसे संभाला जाता है, यह देखने के लिए[[ ध्रुव विभाजन | ध्रुव विभाजन]] पर लेख देखें।)
चित्रा 2 में  परिपथ के निर्गत पक्ष की जांच लाभ v<sub>D</sub> / v<sub>G</sub>की आवृत्ति निर्भरता को खोजने में सक्षम बनाती है, यह जांच प्रदान करती है कि मिलर कैपेसिटेंस का कम आवृत्ति मूल्यांकन f<sub>3&nbsp;dB</sub> से भी बड़ी आवृत्तियों के लिए पर्याप्त है। ( परिपथ के निर्गत पक्ष को कैसे संभाला जाता है, यह देखने के लिए[[ ध्रुव विभाजन | ध्रुव विभाजन]] पर लेख देखें।)


== यह भी देखें ==
== यह भी देखें ==

Revision as of 11:42, 2 November 2022

चित्रा 1: बेसिक एन-चैनल जेएफईटी सामान्य-सोर्स परिपथ (बयाझिंग विवरण की उपेक्षा)।
चित्रा 2: स्रोत अध: पतन के साथ मूल एन-चैनल जेएफईटी सामान्य-स्रोत परिपथ।

वैद्युतकशास्त्र में, एक सामान्य स्रोत प्रवर्धक तीन बुनियादी एकल चरण क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर (एफईटी) प्रवर्धक सांस्थिति में से एक है, जिसे आमतौर पर वोल्टेज या अंतराचालकता प्रवर्धक के रूप में उपयोग किया जाता है। यह बताने का सबसे आसान तरीका है कि एफईटी सामान्य स्रोत, सामान्य निकासन या सामान्य गेट है या नहीं, यह जांचना है कि संकेतक कहां प्रवेश करता है और निकलता है। शेष सीमावर्ती वह है जिसे "सामान्य" के रूप में जाना जाता है। इस उदाहरण में, संकेतक गेट में प्रवेश करता है, और निकासन से बाहर निकलता है। एकमात्र सीमावर्ती शेष स्रोत है। यह एक सामान्य-स्रोत एफईटी परिपथ है। अनुरूप द्विध्रुवीय जंक्शन ट्रांजिस्टर परिपथ को अंतराचालकता प्रवर्धक या वोल्टेज प्रवर्धक के रूप में देखा जा सकता है। (प्रवर्धकों का वर्गीकरण देखें)।अंतराचालकता प्रवर्धक के रूप में, निविष्ट वोल्टेज को विद्युत भार में जाने वाले धारा को संशोधित करने के रूप में देखा जाता है। वोल्टेज प्रवर्धक के रूप में, निविष्ट वोल्टेज एफईटी के माध्यम से बहने वाले वर्तमान को नियंत्रित करता है, ओम के नियम के अनुसार निर्गत प्रतिरोध में वोल्टेज को बदलता है। हालांकि, एफईटी उपकरण का निर्गत प्रतिरोध आमतौर पर एक उचित अंतराचालकता प्रवर्धक (आदर्श रूप से अनंत) के लिए पर्याप्त नहीं है, न ही एक सभ्य वोल्टेज प्रवर्धक (आदर्श रूप से शून्य) के लिए पर्याप्त है। एक और बड़ी कमी प्रवर्धक की सीमित उच्च आवृत्ति प्रतिक्रिया है। इसलिए, व्यवहार में, निर्गत को अधिक अनुकूल निर्गत और आवृति विशेषताओं को प्राप्त करने के लिए अक्सर वोल्टता अनुगामी (सामान्य- निकासन या सीडी चरण) या वर्तमान अनुगामी (सामान्य-गेट या सीजी चरण) के माध्यम से क्रम किया जाता है। सीएस-सीजी संयोजन को कैसकोड (सोपानी) प्रवर्धक कहा जाता है।

लक्षण

कम आवृत्तियों पर और एक सरलीकृत हाइब्रिड-पीआई मॉडल (जहां चैनल लंबाई मॉडुलन के कारण निर्गत प्रतिरोध पर विचार नहीं किया जाता है) का उपयोग करके, निम्नलिखित संवृत पाश छोटे-संकेतक विशेषताओं को प्राप्त किया जा सकता है।

व्याख्या अभिव्यंजना
धारा लब्धि
वोल्टता लब्धि
निविष्ट प्रतिबाधा
निर्गत प्रतिबाधा

बैंडविड्थ

चित्रा 3: सक्रिय विद्युत भार के साथ मूल एन-चैनल एमओएसएफईटी आम-स्रोत प्रवर्धक ID.
चित्रा 4: एन-चैनल एमओएसएफईटी आम-स्रोत प्रवर्धक के लिए लघु-संकेत परिपथ।
चित्रा 5: एन-चैनल एमओएसएफईटी आम-स्रोत प्रवर्धक के लिए लघु-संकेतक परिपथ मिलर के प्रमेय का उपयोग कर मिलर कैपेसिटेंस सी पेश करने के लिएM.

मिलर प्रभाव के परिणामस्वरूप उच्च समाई के कारण सामान्य-स्रोत प्रवर्धक की बैंडविड्थ कम हो जाती है। गेट- निकासन कैपेसिटेंस को कारक से प्रभावी रूप से गुणा किया जाता है, इस प्रकार कुल में वृद्धि होती है निविष्ट कैपेसिटेंस और समग्र बैंडविड्थ को कम करना।

चित्रा 3 एक सक्रिय विद्युत भार के साथ एक एमओएसएफईटी आम-स्रोत प्रवर्धक दिखाता है। चित्रा 4 संबंधित छोटे-संकेतक परिपथ को दिखाता है जब निर्गत नोड में विद्युत भार रेजिस्टर RL जोड़ा जाता है और निविष्ट नोड पर लागू वोल्टेज VA और श्रृंखला प्रतिरोध RA का एक थवेनिन ड्राइवर जोड़ा जाता है। इस परिपथ में बैंडविड्थ पर सीमा गेट और निकासनके बीच परजीवी ट्रांजिस्टर कैपेसिटेंस Cgd के युग्मन और स्रोत RA के श्रृंखला प्रतिरोध से उत्पन्न होती है। (अन्य परजीवी समाई हैं, लेकिन उन्हें यहां उपेक्षित किया गया है क्योंकि बैंडविड्थ पर उनका केवल एक माध्यमिक प्रभाव है।)

मिलर के प्रमेय का उपयोग करते हुए, चित्रा 4 का परिपथ चित्रा 5 में बदल जाता है, जो परिपथ के निविष्ट पक्ष पर मिलर कैपेसिटेंस सीएम दिखाता है। CMका आकार मिलर कैपेसिटेंस के माध्यम से चित्रा 5 के निविष्ट परिपथ में वर्तमान को बराबर करके तय किया जाता है, iM कहते हैं, जो है:

,

चित्र 4 में संधारित्र Cgd द्वारा निविष्ट से खींची गई धारा के लिए, अर्थात् jωCgd vGD.ये दो धाराएं समान हैं, जिससे दो परिपथों में समान निविष्ट व्यवहार होता है, बशर्ते मिलर कैपेसिटेंस द्वारा दिया जाता है:

.

आमतौर पर लाभ vD / vG की आवृत्ति निर्भरता प्रवर्धक के कोने आवृत्ति से कुछ हद तक आवृत्तियों के लिए महत्वहीन होती है, जिसका अर्थ है कि कम आवृत्ति हाइब्रिड-पीआई मॉडलvD / vG निर्धारित करने के लिए सटीक है। यह मूल्यांकन मिलर का सन्निकटन[1] है और अनुमान प्रदान करता है (केवल चित्र 5 में समाई को शून्य पर सेट करें):

,

तो मिलर समाई है

.

बड़े RL के लिए गेन gm (rO || RL) बड़ा है, इसलिए एक छोटा परजीवी कैपेसिटेंस Cgd भी प्रवर्धक की आवृत्ति प्रतिक्रिया में एक बड़ा प्रभाव बन सकता है, और इस प्रभाव का मुकाबला करने के लिए कई परिपथ ट्रिक्स का उपयोग किया जाता है। कैसकोड परिपथ बनाने के लिए एक सामान्य-गेट (धारा-अनुगामी) चरण को जोड़ने की एक तरकीब है। वर्तमान-अनुयायी चरण सामान्य-स्रोत चरण के लिए एक भार प्रस्तुत करता है जो बहुत छोटा है, अर्थात् वर्तमान अनुयायी का निविष्ट प्रतिरोध (RL ≈ 1 / gmVov / (2ID) ; सामान्य गेट देखें)। छोटा आरएल सीएम को कम करता है।[2] सामान्य-एमिटर प्रवर्धक पर लेख इस समस्या के अन्य समाधानों पर चर्चा करता है।

चित्रा 5 पर लौटने पर, गेट वोल्टेज वोल्टेज विभाजन द्वारा निविष्ट संकेतक से संबंधित है:

.

बैंडविड्थ (संकेतक प्रोसेसिंग) (जिसे 3 डीबी आवृति भी कहा जाता है) वह आवृति है जहाँ संकेतक अपने कम-आवृति मान के 1/ 2 तक गिर जाता है। (डेसिबल में, dB(2) = 3.01 डीबी)। 1/ 2 में कमी तब होती है जब CM RA = 1,के इस मान पर निविष्ट संकेतक ω (इस मान को ω3 dB कहते हैं, मान लें) बनाते हैं vG = VA / (1+j)। (1+j) = 2 का परिमाण । नतीजतन, 3 dB आवृत्ति f3 dB = ω3 dB / (2π) है:


यदि परजीवी गेट-टू-सोर्स कैपेसिटेंस Cgsको विश्लेषण में शामिल किया गया है, तो यह केवल CM, के समानांतर है, इसलिए


ध्यान दें कि स्रोत प्रतिरोध आरए छोटा होने पर f3 dB बड़ा हो जाता है, इसलिए कैपेसिटेंस के मिलर प्रवर्धन का छोटे RAके लिए बैंडविड्थ पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है। यह अवलोकन बैंडविड्थ बढ़ाने के लिए एक और परिपथ चाल का सुझाव देता है: ड्राइवर और सामान्य-स्रोत चरण के बीच एक सामान्य-निकासन(वोल्टेज-अनुयायी) चरण जोड़ें ताकि संयुक्त चालक प्लस वोल्टेज अनुयायी का थेवेनिन प्रतिरोध मूल चालक के RA से कम हो।[3]

चित्रा 2 में परिपथ के निर्गत पक्ष की जांच लाभ vD / vGकी आवृत्ति निर्भरता को खोजने में सक्षम बनाती है, यह जांच प्रदान करती है कि मिलर कैपेसिटेंस का कम आवृत्ति मूल्यांकन f3 dB से भी बड़ी आवृत्तियों के लिए पर्याप्त है। ( परिपथ के निर्गत पक्ष को कैसे संभाला जाता है, यह देखने के लिए ध्रुव विभाजन पर लेख देखें।)

यह भी देखें

संदर्भ

  1. R.R. Spencer; M.S. Ghausi (2003). Introduction to electronic circuit design. Upper Saddle River NJ: Prentice Hall/Pearson Education, Inc. p. 533. ISBN 0-201-36183-3.
  2. Thomas H Lee (2004). The design of CMOS radio-frequency integrated circuits (Second ed.). Cambridge UK: Cambridge University Press. pp. 246–248. ISBN 0-521-83539-9.
  3. Thomas H Lee (2004). pp. 251–252. ISBN 0-521-83539-9.


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