¿Cómo sirve el seguidor de fuente para convertir una entrada de alta impedancia en una salida de baja impedancia?

Answer 1

Al construir amplificadores, se utiliza la configuración de fuente común CS (entrada en puerta, salida en drenaje) para obtener la ganancia. Esto se debe a que CS proporciona una alta ganancia en comparación con otras dos configuraciones (drenaje común también llamado seguidor de fuente y puerta común), así como también tiene una alta impedancia de entrada, que es una característica esencial para un buen amplificador. Pero la impedancia de salida de CS es alta.

MOSFET en la configuración del seguidor de origen tiene una ganancia menor o igual a la unidad. Sin embargo, tiene una baja impedancia de salida (al menos en relación con la configuración de fuente común). Nuevamente, dado que la entrada aquí está en la puerta, el seguidor de la fuente también tiene una alta impedancia de entrada (la puerta de un MOSFET puede verse como circuito abierto). Por lo tanto, si un CS se conecta en cascada con un seguidor de fuente, el seguidor de fuente actúa como un buffer que convierte la alta impedancia de salida de CS en baja impedancia de salida.

Aquí hay una especie de derivación si está interesado en la expresión para las impedancias de salida:

Answer 2

La razón principal tiene que ver con que los transistores sean “unidireccionales” con ganancia directa combinada con efectos de análisis de circuito.

Se puede demostrar que las fuentes / emisores / cátodos de MOSFET / JFET / HEMT / BJT / HBT / Triodes / Tetrodes / Pentodes / etc. SIEMPRE son de baja impedancia en comparación con otros terminales. En última instancia, se deriva de los factores anteriores: básicamente, las matemáticas funcionan de esa manera para la “ganancia unilateral de dos puertos”.

Puede llegar a una explicación física en el caso de los MOSFET de manera justa porque la puerta está aislada eléctricamente de la fuente y drena, por lo que naturalmente es Hi-Z y la fuente (al menos) será de menor impedancia.

Lo que la intuición no le dice es que el drenaje también será de alta impedancia. De nuevo. Las matemáticas. Tampoco le dice por qué los BJT tienen una relación terminal similar incluso con el emisor de base polarizado hacia adelante.

Sin entrar en la física del dispositivo, los modelos de circuitos para dispositivos semiconductores y el análisis de circuitos, es “complicado”.