ELTRANSISTORMOSFETCURVASCARACTERÍSTICASDEUN
MOSFETCANALNDEENRIQUECIMIENTO
FORMADEPRESENTACIÓNDELASECUACIONESDELMOSFETDEENRIQUECIMIENTO
SedefineParalaregióntriodo(zonaohmica)VGS>VtVDS<VGS-VtVGD>Vt
ParalaregióndesaturaciónVGS≥VtVDS≥VGS-VtVGD<Vt
CARACTERÍSTICADETRANSFERENCIAIDVS.VGSDELMOSFETDEENRIQUECIMIENTO
DelaecuaciónenlazonadesaturaciónpuederealizarselagráficadelacorrienteiDvs.elvoltajevGSenellímiteentrelasregiones.
EnlaregióndesaturaciónelMOSFETsecomportacomounafuentedecorrientecuyovalorestácontroladoporvGS.
CARCTERÍSTICASCOMPLETASDELMOSFETTIPONDEENRIQUECIMIENTO
ElMOSFETsecomportacomounafuentedecorrientecuyovalorestácontroladoporvGS
RESISTENCIAENLAREGIÓNDESATURACIÓN*Enlapráctica,alaumentarvDSseveafectadoelpuntodepinch-off.Lalongituddelcanalsereduce(modulacióndelalongituddelcanal).*LacorrienteiDesinver-samenteproporcionalalalongituddelcanalyaumenta.
λ esunparámetroquedepen-dedelatecnologíautilizadayesinversamenteproporcionalalalongituddelcanal.
CARACTERÍSTICASREALESDESALIDADEUNMOSFETTIPOENRIQUECIMIENTOCONSIDERANDOLAMODULACIÓNDELCANAL
EXTRAPOLACIÓNDELASCURVASCARACTERÍSTICASDELMOSFETLainterseccióndelaextrapolacióndelascurvasocurreenVA=1/λ.Laresistenciadesalidaes
SÍMBOLOSCIRCUITALES
ParaelNMOSdeenriquecimiento(MOSTETcanalN)ParaelPMOSdeenriquecimiento(MOSTETcanalP)
POLARIZACIÓN:RECTADECARGA
CARACTERÍSTICADETRANFERENCIA.GRANSEÑAL
ELMOSFETCOMOAMPLIFICADOR
Ensaturación:CorrienteDC(polarización)
AlaplicarlafuenteAC:
Sivgssemantienelosuficientementepequeño,sepuedentomarencuentasololosdosprimerostérminos.Encasocontrario:distorsión
Entonces:
Otrasexpresionesparagm
Sustituyendoenlaexpresióndegm
Unaterceraexpresión:
Gananciadevoltaje
MODELOEQUIVALENTEDEPEQUEÑASEÑAL
AMPLIFICADORSOURCECOMÚN
EnDC:PuntodeoperaciónQEnAC:Gananciadevoltaje,gananciadecorriente,impedanciadeentradaeimpedanciadesalida.
EjerciciodeAmplificadorSourceComúnVth=1,5Vk'(W/L)=0,25mA/V2,VA=50V
Puntodeoperación.SuponemosqueelMOSFETestáensaturación
ComolacorrientedeGateesceronohaycaídadevoltajeenRG,porlotantoVD=VG.ElvoltajedeSourceescero.EntoncesVGS=VG=VD
Resolviendo
Cálculodelosparámetros
Resolucióndelaecuacióndesegundogrado
*Circuitodepequeñaseñal
CálculodeAV
ParaRGconvalorelevado(enestecasoRG=10MΩ)Eslasolucióndellibro
¿Esaceptablelaaproximación?Esaceptable.SiRGtieneunvalorelevado,puededespreciarseestaresistenciaenloscálculosdelagananciadevoltaje.
ResistenciadeentradaRin=vi/ii
Deotraforma:
Resistenciadesalida
Ro=Vp/Ipvgs=0Ro=RD//ro=47//10=8,25kΩ
*GananciadecorrienteEsmuyelevada
CONCLUSIONESSOBREELAMPLIFICADORSOURCECOMÚN
*LagananciadelamplificadorSourceComúnesrelativamenteelevada,ylaseñaldesalidapresentaundesfasajede180ºconrespectoaladeentrada,segúnindicaelsignonegativoqueseobtieneenlarelacióndeAV.*Laimpedanciadeentradadependedelasresistenciasdelpolarización,porloqueseseleccionanvaloreselevados,delordendelasunidadesodecenasdeMΩ,paraobtenerlaresistenciadeentradamasaltaposible.*LaimpedanciadesalidadependedelaresistenciadeDrain,locualhacequepresenteunvalorrelativamentealto.
ELAMPLIFICADORSOURCECOMÚNCONRESISTENCIADESOURCE
EJEMPLODEAMPLIFICADORSOURCECOMÚNCONRESISTENCIADESOURCE
Para el siguiente amplificador, determine la ganancia de voltaje, lagananciadecorriente,laresistenciadeentradaylaresistenciadesalida.
AnálisisdelcircuitoGate-Source
Resolucióndelaecuación
Puntodeoperación:ID=1mA,VDS=3V,VGS=2V
Modelodepequeñaseñal
Cálculodelparámetrogm
Gananciadevoltaje
Gananciadecorriente
Resistenciadeentrada:PorinspecciónResistenciadesalida:Sivgs=0resulta
AMPLIFICADORDRAINCOMÚN
*Circuitoequivalenteconelmodeloπincluyendoro
*GananciadevoltajeSedefineRp=RC//RL//r
Esmenorque1
Lasalidaestáenfaseconlaentrada
ResistenciadeentradaResistenciadesalidaVp=-vgs
Ro=Rs//ro//(1/gm)
Gananciadecorriente
Dependedelvalordelasresistenciasdepolarización
AMPLIFICADORGATECOMÚN
LaresistenciaRGevitalaacumulacióndecargaestáticaenGate,yelcondensadorCGaseguraqueGateestéatierraparaelanálisisdepequeñaseñal.Hayquecalcularelpuntodeoperaciónylosparámetrosdelmodelodepequeñaseñal.
MODELODEPEQUEÑASEÑALConmodeloπronosevaatomarencuenta
*Delmodeloπsimplificado:
*Gananciadevoltaje:
GananciadecorrienteEsmenorque1
Resistenciadeentrada
Estaconfiguracióntieneunabajaresistenciadeentrada.
*Resistenciadesalida
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