7. BÖLÜM: FET Öngerilimleme oç. r. Ersan KABALCI 1
Genel FET Öngerilimleme evreleri JFET abit Öngerilim evresi Kendinden Öngerilim evresi Gerilim Bölücü Öngerilim evresi Kanal Ayarlamalı MOFET (-MO) Kendinden Öngerilim evresi Gerilim Bölücü Öngerilim evresi Kanal Oluşturmalı MOFET (E-MO) Geri Beslemeli Yapı Gerilim Bölücü Öngerilim evresi 2
Genel Bağıntılar Bütün FETlerde: I G 0A I I JFETler ve Kanal Ayarlamalı MOFETlerde: 2 G I I 1 P Kanal Oluşturmalı MOFETlerde : I 2 k(g T ) 3
JFET JFETlerin BJTlerden farkları; Giriş ( G ) ve çıkış (I ) arasında doğrusal olmayan ilişki JFETler gerilim kontrollü elemanlardır, BJTler ise akım kontrollüdür. 4
abit Öngerilim evresi C G 0 G GG I 5
Kendinden Öngerilim evresi 6
Kendinden Öngerilim Hesapları Şekilde gösterilen çevrede, G I dir Bu eşitliği çözmek için: Bir I < I değeri seçilir ve direncinin değeri kullanılır. Bu noktanın çizimi: I ve G noktaları arasından bu noktaya bir doğru çizilir. I ve P (katalogdan P = Goff değeri bulunarak) değerleri ve bunun yanı sıra I = I / 4 vei = I / 2 gibi birkaç değer hesaplanarak transfer eğrisi çizilir. Q-noktası, ilk eğrinin transfer eğrisi ile kesiştiği noktada belirlenir. iğer gerilim değerlerini bulmak için Q noktasındaki I (I Q ) kullanılır: I I ( 7 )
Gerilim Bölücü Öngerilim evresi I G = 0A BJT de I B akımı I C akımından etkilenir. FETlerde ise G gerilimi I akımını kontrol eder. 8
Gerilim Bölücü Öngerilim Hesapları G gerilim 2 direnci üzerindeki gerilime eşittir : G 2 1 2 Kirchhoff kanunundan: G G I Q noktası, transfer eğrisini kesen bir çizginin çizilmesi ile bulunur. 9
Gerilim Bölücü evrede Q-noktası 1. Adım İki noktanın belirlenmesi ile bir çizginin çizilmesi: G = G, I =0 G = 0, I = G / 2. Adım I, P ve I nin hesaplanan değerleri kullanılarak transfer eğrisi çizilir. 3. Adım Çizgi ile transfer eğrisinin kesiştiği noktada Q-noktası bulunur. 10
Gerilim Bölücü Öngerilim Hesapları Q noktasındaki I akımının değeri kullanılarak gerilim bölücü devrenin diğer değerleri aşağıdaki gibi hesaplanır: I I I ( ) I 1 I 2 1 2 11
Kanal Ayarlamalı MOFETler (-MO) -MO ların öngerilim devreleri de JFET lerin öngerilim devrelerin benzerdir. Aralarındaki tek fark ise kanal ayarlamalı MOFETlerin pozitif G ve I den daha yüksek I akım değerlerinde de çalışabilmesidir. 12
Kendinden Öngerilim 1. Adım Aşağıdaki değerler arasında bir çizgi çizilir: G = G, I = 0 I = G /, G = 0 2. Adım I, P ve I nin hesaplanan değerleri kullanılarak transfer eğrisi çizilir. 3. Adım Çizgi ile transfer eğrisinin kesiştiği noktada Q-noktası bulunur. Q noktasındaki I akımı kendinden öngerilimli devredeki diğer değerlerin bulunması için kullanılır. Burada yapılan hesaplamalar JFET devresindeki hesaplamalar ile aynıdır. 13
Gerilim-Bölücü Öngerilim 1. Adım Aşağıdaki değerler arasında bir çizgi çizilir: G = G, I = 0 I = G /, G = 0 2. Adım I, P ve I nin hesaplanan değerleri kullanılarak transfer eğrisi çizilir. 3. Adım Çizgi ile transfer eğrisinin kesiştiği noktada Q- noktası bulunur. Q noktasındaki I akımı gerilim bölücü devredeki diğer değerlerin bulunması için kullanılır. Burada yapılan hesaplamalar JFET devresindeki hesaplamalar ile aynıdır. 14
Kanal Oluşturmalı MOFET (E-MO) Kanal oluşturmalı MOFET in transfer karakteristiği JFET ve kanal ayarlamalı Mosfet (- MO) in transfer eğrisinden çok farklıdır. 15
Geri Beslemeli Öngerilim evresi I G = 0A, G = 0 Böylece = G ve G = I olarak ifade edilir. 16
Geri Beslemeli Öngerilim Q-Noktası 1. Adım Aşağıdaki değerler arasında bir çizgi çizilir: G =, I = 0 I = /, G = 0 2. Adım Katalogdaki değerler kullanılarak transfer eğrisi çizilir. GTh, I = 0 G(on), I (on) 3. Adım Çizgi ile transfer eğrisinin kesiştiği noktada Q-noktası bulunur. 4. Adım Q noktasındaki I akımı devredeki diğer değerlerin bulunması için kullanılır. 17
Gerilim-Bölücü Öngerilim ve I çizgisi ile transfer eğrisinin kesiştiği noktada Q-noktası bulunur. Aşağıdaki eşitlikler ile devredeki değerler hesaplanır; G 2 1 2 G G I I ( ) 18
Gerilim-Bölücü Q-Noktası 1. Adım Aşağıdaki değerler arasında bir çizgi çizilir: G = G = ( 2 ) / ( 1 + 2 ), I = 0 I = G /, G = 0 2. Adım Katalogdaki değerler kullanılarak transfer eğrisi çizilir. GTh, I = 0 G(on), I (on) 3. Adım Çizgi ile transfer eğrisinin kesiştiği noktada Q-noktası bulunur. 4. Adım Q noktasındaki I akımı, devredeki diğer değerlerin bulunması için kullanılır. 19
p-kanal FETler p-kanal FETlerde, gerilim polariteleri ve akım yönleri n- kanalın tam tersi olarak aynı hesaplamalar ve grafikler kullanılır. Çizilen grafikler, n-kanaldaki grafiklerin ayna görüntüsü ya da simetriği olarak tanımlanır. 20
Uygulama evreleri Gerilim kontrollü dirençler JFET voltmetreler Zamanlama evreleri Fiber optik devreler MOFET röle sürücüleri 21