Bộ khuếch đại JFET nguồn chung có một ưu điểm đặc biệt so với bộ khuếch đại BJT nguồn chung. Ưu điểm này nằm ở trở kháng đầu vào cao đặc biệt của FET và đầu ra ít nhiễu, làm cho nó trở thành sự lựa chọn hoàn hảo cho các mạch khuếch đại yêu cầu tín hiệu điện áp vào tối thiểu.

Để xây dựng một mạch khuếch đại sử dụng Transistor Hiệu ứng Trường (FET), cụ thể là JFET kênh N, cần tuân theo các bước sau:

1. Xác định Điểm Tĩnh (Q-point):

• Tìm điểm Q thích hợp để phân cực mạch khuếch đại JFET..
• Các cấu hình khuếch đại có sẵn bao gồm cực nguồn chung (Common source = CS), cực thoát chung chung (Common drain = CD), cực theo nguồn (Source follower = SF) và cực cổng chung chung (Common gate = CG) cho hầu hết các loại FET.

2. Lựa chọn bộ khuếch đại JFET nguồn chung:

• Trong hướng dẫn này, chúng ta sẽ tập trung vào Bộ khuếch đại JFET nguồn chung, đây là thiết kế được sử dụng phổ biến nhất.

3. Xây dựng Mạch Khuếch Đại JFET nguồn chung:

• Mạch khuếch đại bao gồm JFET kênh N hoặc MOSFET kiểu suy giảm (depletion-mode MOSFET) kênh N tương đương.
• Phân cực điện áp cổng JFET (Vg) thông qua mạng chia điện thế được tạo bởi điện trở R1 và R2.
• Đảm bảo JFET hoạt động trong vùng bão hòa của nó, tương tự như vùng hoạt động của bóng bán dẫn lưỡng cực (Bipolar Junction Transistor = BJT).

4. Thực hiện phân cực:

• Không giống như bán dẫn lưỡng cực (BJT), JFET yêu cầu dòng điện đầu vào ở cực cổng (Gate) không đáng kể, coi cổng như một mạch hở.
• Duy trì điện áp âm ở cực cổng (Gate) so với nguồn để điều khiển dòng xả.
• Điện áp âm này cung cấp thông qua nguồn điện riêng hoặc bố trí tự phân cực.

5. Thiết lập điện áp phân cực (Vg):

• Trong ví dụ này, mạng phân áp xác định điện áp phân cực cho cực cổng DC (Gate), Vg.

6. Chọn điện trở có giá trị cao:

• Để tận dụng trở kháng vào cao của JFET và giảm tổn thất công suất, chọn giá trị điện trở trong khoảng 1MΩ đến 10MΩ.

7. Thiết lập tín hiệu đầu vào:

• Kết nối tín hiệu đầu vào (Vin) vào cực cổng (Gate), 0 volt.

8. Vận hành trong vùng điện trở thuần (Ohmic region):

• Với một điện áp cổng (Vg) không đổi, JFET hoạt động như một thiết bị trở kháng tuyến tính trong "vùng điện trở thuần (Ohmic region)".

9. Kết hợp điện trở tải (Load Resistor - Rd):

• Trong mạch thoát có thêm một điện trở tải (Rd) để tăng điện áp ra (Vout) chạy qua nó.

10. Nâng cao hiệu suất với điện trở Rs:

• Nâng cao hiệu suất của Bộ khuếch đại JFET nguồn chung bằng cách thêm một điện trở (Rs) vào chân nguồn.
• Điệnt trở Rs cũng giúp đặt điểm Q cho bộ khuếch đại JFET.

11. Duy trì đảo cực của cổng nguồn :

• Đảm bảo rằng điện áp nguồn (Vs) lớn  điện áp cổng (Vg) để giữ cho điểm nối cổng-nguồn bị phân cực ngược.

12. Sử dụng tụ điện By-Pass nguồn:

• Sử dụng một tụ điện by-pass nguồn (Cs) có giá trị tương đối cao, thông thường trên 100uF và có phân cực.
• Cs cung cấp sự ổn định và ngăn chặn sự sụt áp, đặc biệt là ở tần số cao.

13. Hiểu rõ dòng điện DC:

• Đặc tính cơ bản của Bộ khuếch đại JFET nguồn chung giống với đặc tính của bộ khuếch đại bộ phát chung.
• Xây dựng đường tải DC liên quan đến dòng xả (Id) và điện áp nguồn (Vdd).

14. Xác định vị trí điểm Q:

• Thông thường, điểm Q được đặt ở giữa trung tâm của dòng tải cho hoạt động của mạch khuếch đại  lớp-A (Class A).
• Điểm Q được xác định bởi giá trị trung bình của Vg, giá trị này bị sai lệch âm do chế độ suy giảm của JFET.

15. Lưu ý chuyển pha:

• Tương tự như bộ khuếch đại lưỡng cực phát chung, Bộ khuếch đại JFET nguồn chung tạo ra đầu ra lệch pha 180o với tín hiệu đầu vào.

16. Giải quyết các lỗi phân cực:

    - Cần thận trọng với JFET ở chế độ suy giảm, vì chúng yêu cầu độ lệch âm.

     - Lỗi phân cực có thể dẫn đến điện áp cổng nguồn dương, làm tăng dòng xả và có thể xảy ra lỗi điện áp xả.

17. Xem xét các thiết bị thay thế:

• Nâng cao hiệu suất bằng cách sử dụng các thiết bị MOSFET ở chế độ nâng cao, có trở kháng đầu vào cao hơn, điện trở kênh thấp hơn với các yêu cầu phân cực khác nhau.
• MOSFET chế độ nâng cao mang lại khả năng vận hành không an toàn.

Đạt được mức tăng dòng điện và công suất cao:

Bộ khuếch đại JFET nguồn chung có tỷ lệ trở kháng đầu vào và đầu ra tuyệt vời, dẫn đến mức tăng dòng điện (Ai) và mức tăng công suất (Ap) cao. Dòng điện đầu vào (Ig) là tối thiểu do trở kháng cổng cao (Rg). Điều này làm cho chúng rất phù hợp cho các ứng dụng phối hợp trở kháng và khuếch đại điện áp.