Demostrando que este seguidor de fuente bipolar JFET + devuelve una salida lineal

Estaba leyendo sobre este seguidor de fuente y me preguntaba cómo el transistor bipolar hace que Vgs sea algo estable. Creo que lo que sucede aquí es que cuando Vin es alto, fluye más corriente a través de la base del bipolar y luego cae más voltaje a través de R2 y Vgs se mantiene estable. Pero era demasiado vago para mí, así que traté de demostrar matemáticamente que Vgs es estable, comencé como se ve en el cálculo a continuación, pero no me llevó a ninguna parte.

Aquí hay una simulación de este circuito. Seguidor de fuente mejorado

Utilice un paquete de simulación disponible (y gratuito). Demostrar que Vgs es estable no tiene sentido en el contexto de su pregunta.
Felicitaciones por tratar de resolver esto por su cuenta; el mundo necesita más pensadores originales. Sugiero probar LTspice (se ejecutará en Linux bajo Wine); recuerde que Vss está por debajo de 0 V, por lo que tendrá que sesgar el FET (voltaje de entrada) correctamente.
Tu primera línea, a la derecha, tiene la ecuación que debes resolver V SG . Ese resultado solo depende de los parámetros del modelo para el JFET (notoriamente variable) y la corriente de drenaje, que en estos circuitos se establece mediante un sumidero de corriente autoajustable de algún tipo. Creo que eso es todo lo que sugiere el artículo sobre esto. En cuanto a su pregunta, ¿solo está preguntando cómo es que el circuito BJT funciona dentro de este circuito? (¿Y sin preguntar sobre el caso de doble JFET del lado derecho?)

Respuestas (1)

La corriente base de la NPN es aproximadamente VOUT/R2/beta. R1 se elige para que VBE/R2 sea >> esa corriente base. Tenga en cuenta que este valor es casi constante ya que VBE solo cambia ligeramente cuando cambia la corriente del transistor.

La corriente en el JFET es la suma de estas corrientes, pero dado que la corriente R1 es mucho mayor que la corriente base, la corriente del JFET también es bastante constante. Por lo tanto, el VGS del JFET es constante y, en última instancia, VOUT sigue a VIN con una compensación del JFET VGS y el NPN VBE.

Esto (como lo es gran parte de la electrónica) es una aproximación. En la práctica, podría tener una ganancia de alrededor de 0,9 en lugar de 1,000.

Realmente no vale la pena calcular con mayor precisión porque las variaciones dispositivo a dispositivo, las variaciones de temperatura (y las no idealidades) inundarán los otros errores. Sin embargo, la forma de proceder es:

A partir de VOUT, calcule IE del NPN = VOUT/R2. La corriente base es esta /(1+b) == VOUT/(R2(1+b)). El VBE de la NPN depende del log10 de la corriente -- VBE = 26mV*log10(IE/I0), donde I0 es un parámetro de la NPN.

Ahora calcule la corriente de R1 (= VBE/R1). Agregue esto a la corriente base que proporciona la fuente de corriente del JFET. Use las ecuaciones de ley cuadrada de JFET para calcular el VGS de JFET.

Gracias por explicar esto, parece que R1 usa NPN como regulador de voltaje. Lo único que no entendí/no estoy de acuerdo es que Ib=VOUT/R2. no es verdad
Arreglado eso. IB = VSAL/R2/beta. (de hecho es beta+1, pero estamos aproximando y simplificando aquí).
No, el NPN es un seguidor de emisor y se utiliza para reducir la impedancia de salida del circuito (proporcionar más corriente de accionamiento). La polarización (R1) se elige para darle al JFET una carga aproximadamente constante.
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