技術記事

ソースフォロワ回路はバッファのように使う。その原理と用途とは。

ソースフォロワ回路

今回は、
「ソースフォロワ」について。

ソースフォロワ回路

図1に代表的なソースフォロワ回路を
図示します。
電流源の部分は、抵抗を使用するとか、
その他、変則的な回路もありますが、
基本は、図1のような回路だと思います。

ソースフォロワ回路図1 ソースフォロワ回路

Vinは、一般的に、
電源電圧: VDDよりも小さいので、
Tr1の状態は、
Vds > Vgsとなり、
Tr1は飽和領域で動作します。

このとき、
Tr1のIdsとVgsの関係式は、
Ids= A * (Vgs - Vth)^2
です。(図2)

Ids_vs_Vgs 図2 Ids と Vgsの関係式

そのため、
Vgs = \sqrt{\frac{Ids}{A}} + Vth

ここで、
Vgs = Vin – Vout
であることを考慮すると、

Vout = Vin - (\sqrt{\frac{Ids}{A}} + Vth)

Idsは、
IxとVoutに接続される負荷
に流れる電流の足し算
となりますが、
それを加味しても、

\sqrt{\frac{Ids}{A}} + Vth \ll Vin
とすると、

Vin \fallingdotseq Vout  となります。
つまり、
Tr1のソースの電位(Vout)が、
Vinとほぼ等電位となるように
ついて来るので、
「ソースフォロワ」と呼ばれています。

用途

Vin \fallingdotseq Vout
だからと言って、
Vinに直接Voutを接続すると、
Vinに接続される電圧出力が、
Voutに接続される回路の
インピーダンスにより、
変化してしまいます。
こうしたことを防ぐのが、
ソースフォロワの役目ですね。

分かりやすいサイト

非常に分かりやすく解説されている
サイトがありますので、
下記も合わせてご参照ください。
http://www.else.k.u-tokyo.ac.jp/~hayakawa/sf/

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ヘーシロー。
幼い頃より慈悲の心に目覚め、
現在は慈愛に満ちたパパ。
エンジニア歴20年近いオジでもあるが、
会社では全然エラくない!

このままでは、
自分が培ってきた技術が
ただただ埋もれていくと
危機感を持つ。

最初に勤めた会社は、
色々な事が許せず退職し、
就職先の影も形もない状況で浪人。

浪人後に就職したメーカー・商社で、
自身の英語と技術知識に自信を持つ。
年収は浪人前の1.5倍。

最近はブログに目覚め、
技術記事やキャリア形成、
英語について、
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