JFETは、どんなん? その2

1.JFETの基礎実験も、せな...

Idssと、Vp(ピンチオフ電圧)を測ってみました。

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測定には、しょぼすぎるけど、テスタ2台(Tektronix DM250 & AND AD-5823 LCR MULTIMETER)。

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そんでも、最後の桁が、1だけ違うだけなので、これで、よし、と、します。

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「spiceによるトランジスタ回路の設計岡村先生CQ出版p.187 JFETモデルの作成」を見て

色々、パラメーターを、変えてみましたが、無理でした...

 

そんなもん、むりや、

 

第一、パラメ-ター(LAMBDA、ALPHA等)の、意味が解ってないんですもん...

rs、rdは、岡村先生に依ると、入れといた方がええとの事で、これだけを、入れただけです。

後は、実測値のIdss、VTOに合わせて、betaは作りました。Cgd、Cgsは、typを使用。

 

    ちよっと、驚いたのは、Idss以上の電流が、流れる事です。

ほんの少しでは、ありません...Idssの2倍でも、平気で流れました...

原因は、Vgsをプラスに、し過ぎたので、ゲート、ソース間のpn接合(ダイオード)が、ONしてしもうたからです...

これでは、FETの正しい使い方には、なりませんね...びっくりしたあ

以降、このmy2SK193fモデルで、調べて行きます。

2-1 1石のFET増幅回路の設計

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$\vspace{1pt}$

動作点のIdは1.36mA、Vgs=-1Vです。

前節のようにして、直流的なバイアスを決めます。

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FETが、ひとつだけのだけの回路ですが、

ゲートの電位を変化させる事によって、ゲインが変わることを確かめました、大して変わりませんが...

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ゲインが、変化する事が、解ります、大きな変化では、ないですが...

2-2FETを2つにする

 

増幅回路を、単に2つ連ねただけです。(他に、負帰還も試しています)

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ドレインの負荷は、Lを使います、抵抗では、ドレイン電位の低下がもったいないからです。

AC analysisです。

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入力が100mVp-pでは、すでに飽和しています。

ここで、100pFのCを通して、負荷(今は抵抗の10kΩ)を貰い、これで、どれ位のAGC電圧が出てくるのか?

まず、確かめました。

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右端のAGCとラベルした所で、測りました。

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2-3  どうやって、AGC電圧を、バイアス回路に繋ぐんや?

その事を調べました。

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元の回路の、ゲートをバイアスするために入れた抵抗の値は、そのままにして

AGC電圧を、どれ位大きさの抵抗を介したら、よいのでしょうか?

上図の条件で、Rを1Ω  10kΩ  25kΩで、調べました。

(これ以上大きな抵抗値にすると、ゲート電位が、ソース電位を上回ってしまいます。)

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ゲート電位が、ソース電位より、低い事が大切です。

ゲート電位を変化させると、ドレイン電流も変化し、その結果

ソース電位も、同時に変化するのです。

ですので、同時に観察する事が必要です。

 

そして、ゲート、ソース間の電圧の差が、いちばん大きいのはR=1Ωでした。

つまり、直接繋ぐのが、今の場合、効果があるようです。(勿論、ケースによって違うと思いますが)

そんな訳で、生成されたAGC電圧を、適当に分圧して、直接繋ぐことに、しました。

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AGC電圧を分圧するR13,R8は、比率だけ決め、その都度、その倍数にしたりして、決めました。

回路を繋いだときの、AGC電圧

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    途中で、シミュレートを止めてみました、この方が見やすいかも...

 

    そして、その拡大図です。

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これを見ると、入力が20mVでは、

ゲート電位がソース電位を、わずかに上回る時がありますが

0.4V以内なら、GS間のpn接合は開かないでしょう。

この時の、出力端子(10kΩ)での出力

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上のFFT結果

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うーん、どうも、芳しくありません。

この時の、2段目のFETのIdは、きれいなんですが、

インダクタンスLで受けるのは、よくないのでしょうか?

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出力電圧が、冴えませんわ...

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ここは、やはり、共振回路を付けなくては、きれいにならんような気がするのです...

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やはり、大分きれいになりますね...

実際に作ってみたら、又、違うのは、当然ですが...

 

2-4 AGCの制御電圧を変えると...

 

    AGCの制御電圧を変える事によって、ゲートのバイアスの深さを、変化できます。

 

それには、AGCの所の、分圧比を変えるのです。

               

例えば、R8を変化させて8kΩにすると

電圧ゲインも変化します。

 

続いて R8=20kΩにすると

           

 

1mV が 166mV で     44dB

10mVが 646mV で    36dB

20mVが 848mV で    32.5dB

     

こんな具合です。

 

AGCの最適な電圧は、いくらなのか?

まだ、掴めていません....

 

まだまだ、模索中です。

続く...

H.16.10.3