コモン・ドレイン増幅器(IGFET):設計、機能、応用
コモン・ドレインIGFETとは?
コモン・ドレイン増幅器、別名ソース・フォロワは、MOSFETおよびIGFET回路で使用されるシンプルだが強力な構成です。電圧ユニティ利得、非常に高い入力インピーダンス、低出力インピーダンスを提供し、バッファリングとインピーダンスマッチングに最適です。
動作原理
コモン・ドレイントポロジーでは、入力信号がゲートに印加され、ソースがゲート電圧をわずかなドロップ(VGS-Vth)で追従し、出力がソースから取り出されます。ソースが負荷に接続されるため、デバイスはフォロワのように振る舞います。
主要な利点
- 電圧利得 ≈ 1(ユニティ)
- 高入力インピーダンス(kΩ〜MΩ)
- 低出力インピーダンス(数十Ω)
- ミッドバンドでの優れた直線性
- 単一電源で容易にバイアス可能
典型的な応用
コモン・ドレインIGFETは広く使用されています:
- ADCおよびDACのアナログフロントエンド
- オーディオプリアンプとヘッドホンドライバ
- 高インピーダンスセンサと低インピーダンス増幅器間のバッファ段
- 電圧制御電源
設計のヒント
• 高トランスコンダクタンス(gm)のトランジスタを選びソース抵抗負荷を軽減。
• ソース抵抗を小さく保ち帯域幅を維持。
• 線形動作のためVGSをスレッショルドわずか上に設定するゲートバイアスネットワークを使用。
• 必要に応じて負荷と並列に小信号抵抗を追加し出力スイングを制限。
リソース
詳細については、Wikipediaのコモン・ドレイン増幅器記事とCircuitLabシミュレーションを参照してください。
産業技術