eltransistor#mosfet# curvas# ... sticade#transferenciai dvs.v gsdel#! mosfet#de#enriquecimiento#...
TRANSCRIPT
![Page 1: ELTRANSISTOR#MOSFET# CURVAS# ... STICADE#TRANSFERENCIAI DVS.V GSDEL#! MOSFET#DE#ENRIQUECIMIENTO# Delaecuaciónenlazonadesaturaciónpuederealizarselagráficadela! corrientei](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012313/5aaed4207f8b9aa8438c8cd4/html5/thumbnails/1.jpg)
EL TRANSISTOR MOSFET CURVAS CARACTERÍSTICAS DE UN
MOSFET CANAL N DE ENRIQUECIMIENTO
![Page 2: ELTRANSISTOR#MOSFET# CURVAS# ... STICADE#TRANSFERENCIAI DVS.V GSDEL#! MOSFET#DE#ENRIQUECIMIENTO# Delaecuaciónenlazonadesaturaciónpuederealizarselagráficadela! corrientei](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012313/5aaed4207f8b9aa8438c8cd4/html5/thumbnails/2.jpg)
FORMA DE PRESENTACIÓN DE LAS ECUACIONES DEL MOSFET DE ENRIQUECIMIENTO
Se define Para la región triodo (zona ohmica) VGS >Vt VDS < VGS -Vt VGD > Vt
Para la región de saturación VGS ≥Vt VDS ≥ VGS -Vt VGD < Vt
![Page 3: ELTRANSISTOR#MOSFET# CURVAS# ... STICADE#TRANSFERENCIAI DVS.V GSDEL#! MOSFET#DE#ENRIQUECIMIENTO# Delaecuaciónenlazonadesaturaciónpuederealizarselagráficadela! corrientei](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012313/5aaed4207f8b9aa8438c8cd4/html5/thumbnails/3.jpg)
CARACTERÍSTICA DE TRANSFERENCIA ID VS. VGS DEL MOSFET DE ENRIQUECIMIENTO
De la ecuación en la zona de saturación puede realizarse la gráfica de la corriente iD vs. el voltaje vGS en el límite entre las regiones.
En la región de saturación el MOSFET se comporta como una fuente de corriente cuyo valor está controlado por vGS.
![Page 4: ELTRANSISTOR#MOSFET# CURVAS# ... STICADE#TRANSFERENCIAI DVS.V GSDEL#! MOSFET#DE#ENRIQUECIMIENTO# Delaecuaciónenlazonadesaturaciónpuederealizarselagráficadela! corrientei](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012313/5aaed4207f8b9aa8438c8cd4/html5/thumbnails/4.jpg)
CARCTERÍSTICAS COMPLETAS DEL MOSFET TIPO N DE ENRIQUECIMIENTO
El MOSFET se comporta como una fuente de corriente cuyo valor está controlado por vGS
![Page 5: ELTRANSISTOR#MOSFET# CURVAS# ... STICADE#TRANSFERENCIAI DVS.V GSDEL#! MOSFET#DE#ENRIQUECIMIENTO# Delaecuaciónenlazonadesaturaciónpuederealizarselagráficadela! corrientei](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012313/5aaed4207f8b9aa8438c8cd4/html5/thumbnails/5.jpg)
RESISTENCIA EN LA REGIÓN DE SATURACIÓN * En la práctica, al aumentar vDS se ve afectado el punto de pinch-‐off. La longitud del canal se reduce (modulación de la longitud del canal). * La corriente iD es inver-‐samente proporcional a la longitud del canal y aumenta.
λ es un parámetro que depen-‐de de la tecnología utilizada y es inversamente proporcional a la longitud del canal.
![Page 6: ELTRANSISTOR#MOSFET# CURVAS# ... STICADE#TRANSFERENCIAI DVS.V GSDEL#! MOSFET#DE#ENRIQUECIMIENTO# Delaecuaciónenlazonadesaturaciónpuederealizarselagráficadela! corrientei](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012313/5aaed4207f8b9aa8438c8cd4/html5/thumbnails/6.jpg)
CARACTERÍSTICAS REALES DE SALIDA DE UN MOSFET TIPO ENRIQUECIMIENTO CONSIDERANDO LA MODULACIÓN DEL CANAL
![Page 7: ELTRANSISTOR#MOSFET# CURVAS# ... STICADE#TRANSFERENCIAI DVS.V GSDEL#! MOSFET#DE#ENRIQUECIMIENTO# Delaecuaciónenlazonadesaturaciónpuederealizarselagráficadela! corrientei](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012313/5aaed4207f8b9aa8438c8cd4/html5/thumbnails/7.jpg)
EXTRAPOLACIÓN DE LAS CURVAS CARACTERÍSTICAS DEL MOSFET La intersección de la extrapolación de las curvas ocurre en VA= 1/λ. La resistencia de salida es
![Page 8: ELTRANSISTOR#MOSFET# CURVAS# ... STICADE#TRANSFERENCIAI DVS.V GSDEL#! MOSFET#DE#ENRIQUECIMIENTO# Delaecuaciónenlazonadesaturaciónpuederealizarselagráficadela! corrientei](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012313/5aaed4207f8b9aa8438c8cd4/html5/thumbnails/8.jpg)
SÍMBOLOS CIRCUITALES
Para el NMOS de enriquecimiento (MOSTET canal N) Para el PMOS de enriquecimiento (MOSTET canal P)
![Page 9: ELTRANSISTOR#MOSFET# CURVAS# ... STICADE#TRANSFERENCIAI DVS.V GSDEL#! MOSFET#DE#ENRIQUECIMIENTO# Delaecuaciónenlazonadesaturaciónpuederealizarselagráficadela! corrientei](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012313/5aaed4207f8b9aa8438c8cd4/html5/thumbnails/9.jpg)
POLARIZACIÓN : RECTA DE CARGA
![Page 10: ELTRANSISTOR#MOSFET# CURVAS# ... STICADE#TRANSFERENCIAI DVS.V GSDEL#! MOSFET#DE#ENRIQUECIMIENTO# Delaecuaciónenlazonadesaturaciónpuederealizarselagráficadela! corrientei](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012313/5aaed4207f8b9aa8438c8cd4/html5/thumbnails/10.jpg)
CARACTERÍSTICA DE TRANFERENCIA. GRAN SEÑAL
![Page 11: ELTRANSISTOR#MOSFET# CURVAS# ... STICADE#TRANSFERENCIAI DVS.V GSDEL#! MOSFET#DE#ENRIQUECIMIENTO# Delaecuaciónenlazonadesaturaciónpuederealizarselagráficadela! corrientei](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012313/5aaed4207f8b9aa8438c8cd4/html5/thumbnails/11.jpg)
EL MOSFET COMO AMPLIFICADOR
En saturación: Corriente DC (polarización)
Al aplicar la fuente AC:
![Page 12: ELTRANSISTOR#MOSFET# CURVAS# ... STICADE#TRANSFERENCIAI DVS.V GSDEL#! MOSFET#DE#ENRIQUECIMIENTO# Delaecuaciónenlazonadesaturaciónpuederealizarselagráficadela! corrientei](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012313/5aaed4207f8b9aa8438c8cd4/html5/thumbnails/12.jpg)
Si vgs se mantiene lo suficientemente pequeño, se pueden tomar en cuenta solo los dos primeros términos. En caso contrario: distorsión
Entonces:
![Page 13: ELTRANSISTOR#MOSFET# CURVAS# ... STICADE#TRANSFERENCIAI DVS.V GSDEL#! MOSFET#DE#ENRIQUECIMIENTO# Delaecuaciónenlazonadesaturaciónpuederealizarselagráficadela! corrientei](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012313/5aaed4207f8b9aa8438c8cd4/html5/thumbnails/13.jpg)
Otras expresiones para gm
Sustituyendo en la expresión de gm
Una tercera expresión:
![Page 14: ELTRANSISTOR#MOSFET# CURVAS# ... STICADE#TRANSFERENCIAI DVS.V GSDEL#! MOSFET#DE#ENRIQUECIMIENTO# Delaecuaciónenlazonadesaturaciónpuederealizarselagráficadela! corrientei](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012313/5aaed4207f8b9aa8438c8cd4/html5/thumbnails/14.jpg)
Ganancia de voltaje
![Page 15: ELTRANSISTOR#MOSFET# CURVAS# ... STICADE#TRANSFERENCIAI DVS.V GSDEL#! MOSFET#DE#ENRIQUECIMIENTO# Delaecuaciónenlazonadesaturaciónpuederealizarselagráficadela! corrientei](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012313/5aaed4207f8b9aa8438c8cd4/html5/thumbnails/15.jpg)
MODELO EQUIVALENTE DE PEQUEÑA SEÑAL
![Page 16: ELTRANSISTOR#MOSFET# CURVAS# ... STICADE#TRANSFERENCIAI DVS.V GSDEL#! MOSFET#DE#ENRIQUECIMIENTO# Delaecuaciónenlazonadesaturaciónpuederealizarselagráficadela! corrientei](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012313/5aaed4207f8b9aa8438c8cd4/html5/thumbnails/16.jpg)
AMPLIFICADOR SOURCE COMÚN
En DC: Punto de operación Q En AC: Ganancia de voltaje, ganancia de corriente, impedancia de entrada e impedancia de salida.
![Page 17: ELTRANSISTOR#MOSFET# CURVAS# ... STICADE#TRANSFERENCIAI DVS.V GSDEL#! MOSFET#DE#ENRIQUECIMIENTO# Delaecuaciónenlazonadesaturaciónpuederealizarselagráficadela! corrientei](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012313/5aaed4207f8b9aa8438c8cd4/html5/thumbnails/17.jpg)
Ejercicio de Amplificador Source Común Vth = 1,5V k'(W/L) = 0,25 mA/V2, VA = 50V
![Page 18: ELTRANSISTOR#MOSFET# CURVAS# ... STICADE#TRANSFERENCIAI DVS.V GSDEL#! MOSFET#DE#ENRIQUECIMIENTO# Delaecuaciónenlazonadesaturaciónpuederealizarselagráficadela! corrientei](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012313/5aaed4207f8b9aa8438c8cd4/html5/thumbnails/18.jpg)
Punto de operación. Suponemos que el MOSFET está en saturación
Como la corriente de Gate es cero no hay caída de voltaje en RG, por lo tanto VD = VG. El voltaje de Source es cero. Entonces VGS = VG = VD
Resolviendo
Cálculo de los parámetros
![Page 19: ELTRANSISTOR#MOSFET# CURVAS# ... STICADE#TRANSFERENCIAI DVS.V GSDEL#! MOSFET#DE#ENRIQUECIMIENTO# Delaecuaciónenlazonadesaturaciónpuederealizarselagráficadela! corrientei](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012313/5aaed4207f8b9aa8438c8cd4/html5/thumbnails/19.jpg)
Resolución de la ecuación de segundo grado
![Page 20: ELTRANSISTOR#MOSFET# CURVAS# ... STICADE#TRANSFERENCIAI DVS.V GSDEL#! MOSFET#DE#ENRIQUECIMIENTO# Delaecuaciónenlazonadesaturaciónpuederealizarselagráficadela! corrientei](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012313/5aaed4207f8b9aa8438c8cd4/html5/thumbnails/20.jpg)
* Circuito de pequeña señal
![Page 21: ELTRANSISTOR#MOSFET# CURVAS# ... STICADE#TRANSFERENCIAI DVS.V GSDEL#! MOSFET#DE#ENRIQUECIMIENTO# Delaecuaciónenlazonadesaturaciónpuederealizarselagráficadela! corrientei](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012313/5aaed4207f8b9aa8438c8cd4/html5/thumbnails/21.jpg)
Cálculo de AV
![Page 22: ELTRANSISTOR#MOSFET# CURVAS# ... STICADE#TRANSFERENCIAI DVS.V GSDEL#! MOSFET#DE#ENRIQUECIMIENTO# Delaecuaciónenlazonadesaturaciónpuederealizarselagráficadela! corrientei](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012313/5aaed4207f8b9aa8438c8cd4/html5/thumbnails/22.jpg)
Para RG con valor elevado (en este caso RG = 10MΩ) Es la solución del libro
¿Es aceptable la aproximación? Es aceptable. Si RG tiene un valor elevado, puede despreciarse esta resistencia en los cálculos de la ganancia de voltaje.
![Page 23: ELTRANSISTOR#MOSFET# CURVAS# ... STICADE#TRANSFERENCIAI DVS.V GSDEL#! MOSFET#DE#ENRIQUECIMIENTO# Delaecuaciónenlazonadesaturaciónpuederealizarselagráficadela! corrientei](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012313/5aaed4207f8b9aa8438c8cd4/html5/thumbnails/23.jpg)
Resistencia de entrada Rin = vi/ii
De otra forma:
![Page 24: ELTRANSISTOR#MOSFET# CURVAS# ... STICADE#TRANSFERENCIAI DVS.V GSDEL#! MOSFET#DE#ENRIQUECIMIENTO# Delaecuaciónenlazonadesaturaciónpuederealizarselagráficadela! corrientei](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012313/5aaed4207f8b9aa8438c8cd4/html5/thumbnails/24.jpg)
Resistencia de salida
Ro=Vp/Ip vgs = 0 Ro = RD//ro =47//10 = 8,25kΩ
![Page 25: ELTRANSISTOR#MOSFET# CURVAS# ... STICADE#TRANSFERENCIAI DVS.V GSDEL#! MOSFET#DE#ENRIQUECIMIENTO# Delaecuaciónenlazonadesaturaciónpuederealizarselagráficadela! corrientei](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012313/5aaed4207f8b9aa8438c8cd4/html5/thumbnails/25.jpg)
* Ganancia de corriente Es muy elevada
![Page 26: ELTRANSISTOR#MOSFET# CURVAS# ... STICADE#TRANSFERENCIAI DVS.V GSDEL#! MOSFET#DE#ENRIQUECIMIENTO# Delaecuaciónenlazonadesaturaciónpuederealizarselagráficadela! corrientei](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012313/5aaed4207f8b9aa8438c8cd4/html5/thumbnails/26.jpg)
CONCLUSIONES SOBRE EL AMPLIFICADOR SOURCE COMÚN
* La ganancia del amplificador Source Común es relativamente elevada, y la señal de salida presenta un desfasaje de 180º con respecto a la de entrada, según indica el signo negativo que se obtiene en la relación de AV. * La impedancia de entrada depende de las resistencias del polarización, por lo que se seleccionan valores elevados, del orden de las unidades o decenas de MΩ, para obtener la resistencia de entrada mas alta posible. * La impedancia de salida depende de la resistencia de Drain, lo cual hace que presente un valor relativamente alto.
![Page 27: ELTRANSISTOR#MOSFET# CURVAS# ... STICADE#TRANSFERENCIAI DVS.V GSDEL#! MOSFET#DE#ENRIQUECIMIENTO# Delaecuaciónenlazonadesaturaciónpuederealizarselagráficadela! corrientei](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012313/5aaed4207f8b9aa8438c8cd4/html5/thumbnails/27.jpg)
EL AMPLIFICADOR SOURCE COMÚN CON RESISTENCIA DE SOURCE
![Page 28: ELTRANSISTOR#MOSFET# CURVAS# ... STICADE#TRANSFERENCIAI DVS.V GSDEL#! MOSFET#DE#ENRIQUECIMIENTO# Delaecuaciónenlazonadesaturaciónpuederealizarselagráficadela! corrientei](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012313/5aaed4207f8b9aa8438c8cd4/html5/thumbnails/28.jpg)
EJEMPLO DE AMPLIFICADOR SOURCE COMÚN CON RESISTENCIA DE SOURCE
Para el siguiente amplificador, determine la ganancia de voltaje, la ganancia de corriente, la resistencia de entrada y la resistencia de salida.
![Page 29: ELTRANSISTOR#MOSFET# CURVAS# ... STICADE#TRANSFERENCIAI DVS.V GSDEL#! MOSFET#DE#ENRIQUECIMIENTO# Delaecuaciónenlazonadesaturaciónpuederealizarselagráficadela! corrientei](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012313/5aaed4207f8b9aa8438c8cd4/html5/thumbnails/29.jpg)
Análisis del circuito Gate-Source
![Page 30: ELTRANSISTOR#MOSFET# CURVAS# ... STICADE#TRANSFERENCIAI DVS.V GSDEL#! MOSFET#DE#ENRIQUECIMIENTO# Delaecuaciónenlazonadesaturaciónpuederealizarselagráficadela! corrientei](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012313/5aaed4207f8b9aa8438c8cd4/html5/thumbnails/30.jpg)
Resolución de la ecuación
Punto de operación: ID = 1mA, VDS = 3V, VGS= 2V
![Page 31: ELTRANSISTOR#MOSFET# CURVAS# ... STICADE#TRANSFERENCIAI DVS.V GSDEL#! MOSFET#DE#ENRIQUECIMIENTO# Delaecuaciónenlazonadesaturaciónpuederealizarselagráficadela! corrientei](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012313/5aaed4207f8b9aa8438c8cd4/html5/thumbnails/31.jpg)
Modelo de pequeña señal
Cálculo del parámetro gm
![Page 32: ELTRANSISTOR#MOSFET# CURVAS# ... STICADE#TRANSFERENCIAI DVS.V GSDEL#! MOSFET#DE#ENRIQUECIMIENTO# Delaecuaciónenlazonadesaturaciónpuederealizarselagráficadela! corrientei](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012313/5aaed4207f8b9aa8438c8cd4/html5/thumbnails/32.jpg)
Ganancia de voltaje
![Page 33: ELTRANSISTOR#MOSFET# CURVAS# ... STICADE#TRANSFERENCIAI DVS.V GSDEL#! MOSFET#DE#ENRIQUECIMIENTO# Delaecuaciónenlazonadesaturaciónpuederealizarselagráficadela! corrientei](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012313/5aaed4207f8b9aa8438c8cd4/html5/thumbnails/33.jpg)
Ganancia de corriente
Resistencia de entrada: Por inspección Resistencia de salida: Si vgs = 0 resulta