HF-breedbandversterker
Deze breedbandversterker leent zich door het grote dynamische werkgebied uitstekend voor toepassing in een kortegolfontvanger. De versterker werkt zonder tegenkoppeling. Hoewel deze zeker zijn toepassingen heeft, kleven er enige, bezwaren aan. In het frekwentiegebied waarin de versterker funktioneert dient de belasting niet beneden de nominale waarde te komen, omdat dan de versterker gaat begrenzen op stroom. De hierdoor ontstane vervormingsprodukten komen ook op de ingang terecht en kunnen dus worden uitgestraald. Een HF versterker, die zijn eigenschappen ontleent aan een bij uitstek lineair aktief element heeft het bovengenoemde nadeel niet en hierdoor is het toepassingsgebied groter. Zeer lineair zijn de V-MOSFET's, als deze worden ingesteld op een drainstroom, groter dan ca. 400 mA (!). Ook power J-FET's kunnen worden gebruikt, waarbij echter een verkapte vorm van tegenkoppeling wordt toegepast. Bij het bestuderen van de karakteristieken van de dual-gate MOSFET 3N211 werd min of meer toevallig gezien, dat een zeer lineaire funktie zou kunnen worden verkregen, als de beide gates gemeenschappelijk worden gestuurd. Dit werd geverifiëerd en er bleek dat een drainstroom groter dan 12,5 mA inderdaad lineair afhankelijk is van de stuurspanning op de beide gates, zoals uit de hierbij afgebeelde karakteristiek van de dual-gate MOSFET's 3N211 en MEM 680 blijkt.
Een verklaring voor dit onverwachte lineaire gedrag kan mogelijk gevonden worden door de normale overdrachtkarakteristiek van een FET met een gate te beschouwen:
Hierin is Id de drainstroom, Ugs de gate-source spanning en zijn k1 en k2 konstanten. Men ziet dat de relatie tussen drainstroom en gate-source spanning allesbehalve lineair is. Voor een FET met twee gates die doorverbonden zijn en dus dezelfde Ugs hebben, hangt Id als volgt samen met Ugs:
Deze relatie zal, naarmate k2 meer gelijk wordt aan k4 een steeds meer lineair gedrag vertonen. Wanneer k2 gelijk is aan k4 en er geldt dat k2 = k4 = k, wordt het verband tussen Id en Ugs zelfs zuiver lineair:
De steilheid van de dual-gate FET 3N211 met doorverbonden gates ligt in het lineaire gebied in de buurt van de 14 mS.
Voor de weergegeven breedbandversterker is de FET ingesteld op een drainstroom van ca. 20 mA. De spoel L2 wordt gewikkeld op een Philips ferrietkern van het 'varkensneus'-type. Het bestelnummer van de kern is 4312-020-31521. De spoel bestaat uit twee wikkelingen: een van 14 windingen aan de kant van de drainaansluiting van de FET en een van 4 windingen aan de andere kant. Beide wikkelingen worden gemaakt van geëmailleerd koperdraad met een diameter van 0,2 à 0,3 mm. Met P1 wordt de spanning op het aangegeven meetpunt afgeregeld op 17,5 . .. 18 V.
Dat met deze 'connected gates'-versterker goede resultaten bereikt kunnen worden mag blijken uit de in de tabel vermelde meetresultaten van een proefopstelling.
| gain | ca. 10 dB |
| bandbreedte (-3 dB) | 4...55 MHz |
| ruisgetal | minder dan 5 dB |
| two tone test | uitgangsvermogen +22 dBm/tone, derde orde vervorming -40 dB t.o.v. een tone |