L’amplificatore a source comune è l’equivalente, nel mondo dei MOSFET, dell’amplificatore a emettitore comune dei BJT. È uno dei circuiti base per comprendere come funziona l’amplificazione con transistor a effetto di campo. Il terminale “source” è comune sia all’ingresso sia all’uscita, di solito collegato a massa direttamente o tramite una resistenza.
In un MOSFET a canale N, il segnale di ingresso viene applicato al gate. Il drain è collegato all’alimentazione tramite una resistenza, e l’uscita si preleva dal drain. Il principio di funzionamento è diverso rispetto al BJT perché il MOSFET è un dispositivo controllato in tensione. Non serve corrente significativa nel gate: è la tensione tra gate e source che determina la corrente tra drain e source.
Quando la tensione di gate aumenta oltre una certa soglia, il MOSFET inizia a condurre. Piccole variazioni della tensione di gate producono variazioni della corrente di drain. Come nel caso del BJT, queste variazioni di corrente attraversano la resistenza di drain e generano variazioni di tensione in uscita.
Anche l’amplificatore a source comune inverte il segnale. Se il gate riceve una tensione maggiore, la corrente aumenta, la caduta di tensione sulla resistenza di drain cresce e quindi la tensione al drain diminuisce. L’uscita risulta quindi amplificata ma invertita.
Uno dei vantaggi principali del MOSFET è l’altissima impedenza di ingresso. Poiché il gate è isolato da uno strato di ossido, la corrente di ingresso è praticamente nulla. Questo rende il circuito ideale per segnali molto deboli o per sorgenti con alta impedenza, come alcuni sensori o strumenti musicali.
Un esempio di applicazione è il preamplificatore per microfoni a condensatore. In questi casi è importante non caricare il segnale di ingresso. Un MOSFET in configurazione a source comune permette di amplificare il segnale mantenendo un’ottima qualità e basso rumore.
Un’altra applicazione è nei circuiti RF e negli stadi di ingresso degli amplificatori operazionali discreti. Grazie alla bassa corrente di gate, il MOSFET introduce meno distorsioni dovute al carico del segnale.
Come per il BJT, è fondamentale la corretta polarizzazione. Si usano partitori resistivi per impostare la tensione di gate e garantire che il MOSFET lavori nella regione lineare, detta regione attiva o di saturazione (nel linguaggio dei MOSFET analogici). Una resistenza sul source può migliorare la stabilità e ridurre la distorsione.
L’amplificatore a source comune è un circuito semplice ma potente, ideale quando si desidera alta impedenza di ingresso e buona amplificazione di tensione. È molto usato in ambito audio, strumentazione e applicazioni ad alta frequenza.
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