Aktive Last
Erklärung
Um die Verstärkung einer Transistor-Schaltung zu erhöhen, wird der Last-Widerstand erhöht. Als Last einen Ohm’schen Widerstand zu verwenden bringt allerdings auch Probleme mit sich.
Es ergeben sich dabei 2 Grundlegende Probleme:
– Im Hinblick auf die IC Fertigung (Halbleiterfertigung) nimmt ein großer Widerstand sehr viel Platz ein.
– Zudem wirken sich so Prozessschwankungen (in der IC Fertigung) stärker aus.
– Je größer der Widerstand desto größer muss die Betriebsspannung gewählt werden damit sich der MOSFET weiterhin im Sättigungsbereich befindet. Klarer wird dies, wenn man sich die Arbeitspunkt-Bestimmung anschaut.
Bei der Aktiven Last wird statt der Ohm’schen Last eine MOSFET verbaut, welcher in einem bestimmten Punkt betrieben wird.
Arbeitspunkt
Der Arbeitspunkt ergibt sich durch den Schnittpunkt von MOSFET Kennlinie und der Widerstands-Kennlinie.
Je größer der Widerstand desto flacher die Widerstandkennlinie. Ist entsprechend der Widerstandswert sehr groß, ist die Kennlinie sehr flach wodurch dich der Arbeitspunkt nicht mehr im Sättigungsbereich befindet.
Damit sich der Arbeitspunkt wieder im Sättigungsbereich befindet, muss die Betriebsspannung entsprechend erhöht werden.
Schaltung
Die Aktive Last bildet ein MOSFET welcher in einem bestimmten Punkt betrieben wird.
Aktive Last
Hierbei bildet sich wie unten gezeigt ebenfalls ein Arbeitspunkt. Dieser ist ziemlich unabhängig von der Betriebsspannung.
Ebenfalls ist es praktischer / einfacher einen MOSFET in der IC Fertigung herzustellen. Zudem nimmt es nicht so viel Platz ein wie ein großer Widerstand.