avantajul esen\al al tranzistoarelor cu efect de c[mp este acela c` intensitatea curentului [n terminalul por\ii este practic nul`.

la tranzisto 18218k1023s arele cu efect de c[mp, curentul [ntre terminalul de dren` ]i cel de surs` este controlat de tensiunea dintre poart` ]i surs`.

i cum acest parametru are o [mpr`]tiere tehnologic` mare (ajung[nd chiar la 1:5)... Exist` [ns` asemenea circuite, gata selectate de produc`tor dup` valorile lui ]i v[ndute ca surse de curent. Totu]i, [n aplica\ii este nevoie uneori s` ajust`m fin valoarea sursei de curent. Un al doilea dezavantaj al circuitului este acela c` intensitatea curentului de dren` nu este perfect constant`, cresc[nd u]or cu tensiunea : sursa de curent nu este una ideal`.

O rezolvare comun` pentru aceste dezavantaje poate fi g`sit` dac` ne amintim c` o problem` asem`n`toare am [nt[lnit la tranzistoarele bipolare c[nd men\ineam constant. Solu\ia era s` intercal`m o rezisten\` [n circuitul emitorului ]i aceasta este rezolvarea (par\ial`) ]i a dezavantajelor amintite mai sus. Ajungem, astfel, la sursa de curent perfec\ionat` din Fig. 7.25 a).

Pentru determinarea punctului de func\ionare putem [ncerca s` rezolv`m ni]te ecua\ii (sunt de gradul doi ]i le putem rezolva prin radicali) sau putem apela la o metod` grafic` (desenul b). Una din ecua\ii este chiar caracteristica de transfer iar cealalt` este . Aceasta din urm`, scris` sub foma are ca reprezentare grafic` o dreapt` de pant` negativ` ce trece prin origine. La intersec\ia celor dou` curbe se g`se]te punctul de func\ionare dorit.

Observa\ie: Dac` am fi rezolvat sistemul de ecua\ii am fi g`sit dou` solu\ii; cea cu valoare mai mare pentru corespunde ramurii din dreapta a parabolei, care nu face parte din caracteristic`, ]i trebuie ignorat`.

Dac` modific`m valoarea rezisten\ei din dren`, se modific` ]i panta "dreptei de sarcin`" ]i putem, astfel, ajusta valoarea sursei de curent [ntre zero ]i . Introducerea rezisten\ei [mbun`t`\e]te ]i comportarea sursei de curent, a]a cum se poate constata [n Fig. 7.25 c). Aici am trasat caracteristica de transfer pentru dou` valori diferite ale tensiunii dren` surs`. Dac` sursa ar fi legat` direct la mas` () dreapta de sarcin` ar fi vertical` ]i punctul de func\ionare s-ar deplasa la modificarea lui , din M [n N. tiind, [n plus, c` tranzistorul are , calcula\i [ntre ce limite poate fi controlat` atenuarea, definit` ca . {ntre ce limite aproximative trebuie s` evolueze poten\ialul intr`rii pentru ca tranzistorul s` se comporte ca o rezisten\` ?

Lucrare experimental`

Experimentul 1. Caracteristica de transfer

Fig. 7.36. Montaj experimental pentru trasarea caracteristicilor statice.

Desena\i pe caiet circuitul din Fig. 7.36 ]i stabili\i sensurile curen\ilor ]i polarit`\ile necesare pentru aparatele de m`sur`. Divizorul rezistiv este utilizat pentru a putea controla mai fin tensiunea de poart` din butonul de reglaj al sursei . Voltmetrul nu a fost legat chiar [n poart` pentru a nu fi neap`rat necesar ca el s` fie electronic (justifica\i de ce !).

Realiza\i circuitul. {ncepe\i experimentul, determin[nd curentul definit la . Pentru a fi siguri c` ave\i o tensiune poart`-surs` nul` (unele surse de alimentare nu coboar` exact la zero) desface\i firele care merg la sursa ]i lega\i-le [n scurtcircuit. Comuta\i miliampermetrul legat [n dren` pe scala de 30 mA ]i stabili\i . Nota\i-v` valoarea acestui paramteru al tranzistorului.

Desface\i acum scurtcircuitul ]i conecta\i sursa de alimentare (aten\ie la polaritate, ea trebuie s` fie negativ` fa\` de mas`). Cre]te\i ([n valoare absolut`) tensiunea pe poart` observ[nd [nchiderea progresiv` a tranzistorului. Nota\i-v` tensiunea de prag, la care curentul de dren` devine nul.

Ridica\i caracteristica ob\in[nd 10 -12 puncte experimentale, ]i desena\i-o [n scar` liniar` (graficul va fi [n cadranul doi). Pentru verificarea rela\iei p`tratice , cel mai simplu este s` reprezent`m grafic , pentru c` ar trebui s` ob\inem a linie dreapt`. Face\i acest lucru ]i formula\i o concluzie asupra valabilit`\ii acestei rela\ii.

Relua\i determinarea tensiunii de prag ]i a caracteristicii, pentru o tensiune dren`-surs` de 15 V. Desena\i-o [n scar` liniar`, pe acela]i grafic cu cea trasat` la . Cum afecteaz` tensiunea dren`-surs` caracteristica de transfer ? Este important` valoarea atunci c[nd se d` parametrul ?

Determina\i transconductan\a din panta graficului caracteristicii de transfer, la ]i la . La aceast` ultim` valoare a curentului, un tranzistor bipolar are o transconductan\` de . Cum este, fa\` de aceasta, transconductan\a tranzistorului JFET ?

Experimentul 2. Caracteristica de ie]ire

Polariza\i poarta la . Ridica\i caracteristica de ie]ire modific[nd tensiunea dren`-surs` [ntre zero ]i 10 vol\i. Repeta\i, apoi, experimentul, pentru ]i . Desena\i cele trei caracteristici pe un singur grafic, [n scar` liniar`. Marca\i pe fiecare din cele trei caracteristici punctul care are coordonata egal` cu valoarea corespunz`toare acelei caracteristici. Pute\i trage o concluzie asupra frontierei aproximative dintre regiunea de satura\ie ]i cea de rezisten\` controlat` ?

Experimentul 3. Repetorul pe surs`

Ve\i utiliza acum un repetor pe surs` cu JFET [ntr-o aplica\ie tipic`: urm`rirea evolu\iei [n timp a unui poten\ial, absorbind un curent c[t mai mic din acel nod pentru a nu perturba starea circuitului. Vom investiga desc`rcarea unui condensator de 1 mF (Fig. 7.37 a). La ap`sarea butonului B, condensatorul se [ncarc` rapid prin rezisten\a de la tensiunea de 5 V. {ncet[nd ap`sarea butonului, condensatorul r`m[ne izolat de restul circuitului ]i se va dec`rca extrem de [ncet prin rezisten\a "de pierderi" a dielectricului, pe cae am figurat-o cu linie puncatat`. Am dori s` vizualiz`m cu osciloscopul acest proces de desc`rcare. Pentru aceasta, trebuie s` conect`m [n punctul M sonda osciloscopului iar masa sa la masa circuitului.

Fig. 7.37. Vizualizarea dec`rc`rii unui condensator.

Amplificatorul de intrare al osciloscopului va extrage, [ns`, curent din condensator. Rezisten\a echivalent` a intr`rii amplificatorului este notat` pe carcasa osciloscopului : 1 MW. Din acest motiv, [n momentul ini\ial, curentul absorbit a fi . Datorit` acestui curent, tensiunea pe condensator va [ncepe s` scad` cu o vitez` ini\ial`

vitez` care va deveni din ce [n ce mai mic`, pe m`sur` ce condensatorul se descarc`.

Alimenta\i plan]eta, cupla\i sonda osciloscopului la condensator ]i [ncerca\i s` estima\i viteza ini\ial` de varia\ie a tensiunii, ap`s[nd ]i relax[nd butonul de [nc`rcare. M`sura\i apoi timpul necesar desc`rc`rii (considera\i c` s-a desc`rcat c[nd tensiunea coboar` sub o zecime din valoarea ini\ial`).

Pentru a ]ti dac` sonda perturb` semnificativ desc`rcarea condensatorului, relua\i experimentul, dar cu o procedur` modificat`. Desface\i sonda de la condensator, [nc`rca\i-l ]i apoi l`sa\i-l s` se descarce "singur" (f`r` sond`) un timp de c[teva zeci de secunde. Apoi conecta\i sonda ]i nota\i-v` valoarea ini\ial` a tensiunii. Aminiti\i-va c` [n experimentul precedent, [n acest interval de timp, condensatorul s-ar fi descarcat aproape complet prin rezisten\a de intrare a osciloscopului.

A venit momentul s` utiliz`m repetorul cu JFET. Conecta\i sonda la ie]irea sa (sursa tranzistorului) iar intrarea (poarta) conecta\i-o la condensator, ca [n desenul b) al figurii. Ap`sa\i butonul de [nc`rcare, care face ca tensiunea pe condensator s` devin` 5 V. F`r` s` [nceta\i ap`sarea butonului, m`sura\i tensiunea pe care o arat` osciloscopul la ie]irea repetorului. Nota\i-v` valoarea sa. De ce este mai mare dec[t tensiunea dec[t 5 V ? Ridica\i degetul de pe buton ]i urm`ri\i desc`rcarea condensatorului. Repeta\i experimentul ]i [ncerca\i s` estima\i viteza de varia\ie a tensiunii. De aici, utiliz[nd formula precdent`, estima\i curentul de desc`rcare al condensatorului. Ce pute\i spune despre m`rimea curentului de poart` ?

Experimentul 4. Atenuatorul controlat ]i modula\ia de amplitudine

Ave\i pe plan]et` un atenuator controlat, cu schema din Fig. 7.38. Alimenta\i plan]eta ]i apoi determina\i cu osciloscopul frecven\a ]i amplitudinea (v[rf la v[rf) a semnalului produs de generatorul de semnal, care este aplicat la intrarea atenuatorului. Lega\i poarta tranzistorului la poten\iometru, muta\i sonda osciloscopului la ie]ire ]i urm`ri\i modificarea amplitudinii, atunci c[nd varia\i tensiunea de control a atenuatorului, cu ajutorul poten\iometrului.

Fig. 7.38.

Determina\i [ntre ce limite se modifc` atenuarea (raportul [ntre amplitudinile de la intrare ]i ie]ire) ]i calcula\i, de aici, rezisten\a minim` a tranzistorului.

Modificarea atenu`rii o putea\i face ]i prin montarea unei rezisten\e reglabile [n locul tranzistorului. Atenuatorul cu tranzistor v` permite, [n plus, controlul electronic (prin varia\ia unei tensiuni) al atenu`rii. Pe aceea]i plan]et` mai ave\i un generator de semnal, cu frecven\` mult mai cobor[t` ]i form` de und` aproape triunghiular`. Desface\i poarta tranzistorului de la poten\iometru ]i lega\i-o la ie]irea acestui generator de semnal, ca [n Fig. 7.39. De data aceasta, generatorul de semnal 2 va face ce a\i fi f`cut dumneavoastr` dac` a\i fi modificat mereu [nainte ]i [napoi pozi\ia poten\iometrului: amplitudinea semnalului de la ie]ire se va modifica periodic [n timp.

Vizualiza\i cu osciloscopul semnalul dat de generatorul 2 ]i desena\i-l pe caiet. Muta\i, apoi, sonda osciloscopului la ie]irea atenuatorului ]i observa\i ce se [nt[mpl`. Formula\i o concluzie.

Se spune c` semnalul de la intrare a fost modulat [n amplitudine de c`tre semnalul produs de generatorul 2, de frecven\` mult mai mic`. Modula\ia [n amplitudine (prescurat MA [n romān` ]i AM [n englez`) st` la baza transmiterii radiofonice [n benzile de unde lungi, medii ]i scurte. Acolo, un semnal sinusoidal, de frecven\` ajung[nd p[n` la c[\iva MHz, numit purt`toare (carrier [n englez`) este mdulat [n amplitudine de c`tre semnalul sonor care variaz` mult mai lent, av[nd compnente doar p[n` la 20 kHz. Motivul este acela c` oscila\iile electromagnetice de frecven\e mari pot fi mult mai u]or transmise ]i recep\ionate dec[t cele de frecven\e mici.

La recep\ie, trebuie efecuat` operatia invers`, demodula\ia de amplitudine. Un circuit simplu care realizeaz` aceast` func\ie este cel prezentat [n figur`. Conecta\i-l la ie]iea atenuatorului ]i verifica\i c` el reface aproximativ semnalul produs de generatorul 2.

Fig.7.39.