12.19 :  Transistores

O MOSFET, quando operando em sua região ativa, funciona como fonte de corrente controlada por tensão. Nesta região, a tensão porta-fonte controla a corrente de dreno. Este princípio fundamenta a operação do amplificador MOSFET de transcondutância. A corrente de saída é direcionada através de um resistor de carga para converter este amplificador em um amplificador de tensão. A tensão de saída é então obtida subtraindo a queda de tensão na resistência da carga da tensão de alimentação. Este processo resulta em uma tensão de saída invertida que é deslocada pela tensão de alimentação.

O gráfico característico de transferência de tensão do amplificador ilustra a relação entre a tensão de saída do dreno e a tensão de entrada da porta. Este gráfico é crucial para a compreensão do comportamento do amplificador. Ele destaca a região ativa do amplificador, onde a inclinação da curva é acentuada, indicando ganho máximo. No entanto, esta região também é não linear em termos de tensão de dreno.

Uma polarização de tensão CC é aplicada à junção porta-fonte para obter uma amplificação quase linear, posicionando o MOSFET em um ponto quiescente (ponto Q) dentro da região ativa. Esta polarização garante que o MOSFET opere numa região onde o seu comportamento é aproximadamente linear. Quando um pequeno sinal variável no tempo é sobreposto a esta tensão de polarização CC, isso faz com que o MOSFET opere em torno do ponto Q. Como resultado, o MOSFET funciona dentro de um segmento curto e quase linear de sua curva característica, resultando em uma tensão de saída de dreno amplificada.

Em aplicações práticas, esta configuração permite que o amplificador MOSFET amplifique pequenos sinais de CA de forma eficaz. A amplificação ocorre porque o pequeno sinal de entrada modula a tensão da porta em torno do ponto Q, causando variações proporcionais na corrente de dreno. Essas variações são traduzidas em uma tensão de saída maior no resistor de carga, obtendo como resultado a amplificação.