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2013年1月 8日 (火)

ソースフォロア回路(MOSFET)の数式

本日で、このつまらない数式シリーズは終了です。 おおトリは MOSFETのソースフォロアです。

これもやはり簡単に計算できる式を探すのに苦労します。

デバイス依存性が高いですが、簡単に計算できるようにまとめました。

 

 

D_com_mos Source Follower  Drain Common

ドレイン接地(ソース・フォロア)
入力インピーダンス Zin
Zi = 数M~数10MΩ
 
とても高い
出力インピーダンス Zo     1
Zo = ----
   gm
低い
電圧利得 Av     RL
Av = ---------
   Zo + RL
ほぼ1
電流利得 Ai Ai = ほぼ∞ とても大

※ gm = sqrt (k * Id)

※ k = 2μn Cox (W/L) : デバイス依存の数値です
 
 

 例えば 2SK1056 はデータシートから Id=3Aで gm=1.0なので

    k=gm^2/Id = 1/3 = 0.33 となります。

  Id = 50mA 時のgmは、

  gm = sqrt (0.33 * 0.05) = 128mS となります。
 
 

 ついでに、gmがわかると出力インピーダンスも求まります。

   Zo = 1/128m = 7.8Ω 

 とても簡単ですね。 バイポーラと違って入力インピーダンスに左右されません。

 

 近年のスイッチング電源用などの高順方向伝達アドミタンスMOSFETは、もっと出力インピーダンス は低いですが、バイポーラの入力容量とは桁違いに大きなcissをどう処理するかが問題になります。
 前段からすると巨大なC負荷がぶら下がっているのと同じことになるからです。
 MOSFETは、ドライブが楽というのは高域に関してはウソです。 (低周波は軽い)

 




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