Elettronica analogica - Esercitazione

1/1 Elettronica analogica CdL ELN - a.a. 2003/2004

Esercitazione 4

Specchi di corrente a MOSFET

Disegnare il circuito indicato in figura, tenendo presente che:

• I MOSFET a canale P (PMOSEN) si presentano con il terminale di source in basso quindi vanno ruotati di 180° facendo click sul dispositivo e quindi Ctrl-R due volte.
• Dei MOSFET M1 ed M4 si deve fare l'immagine speculare con il comando: CTRL-F (il comando riportato nel testo: primo contatto.doc è errato).
• Fare molta attenzione quando c'è un incrocio di fili (connessione M2 - R2): quando si tracciano i fili non ci si deve fermare sull'incrocio se non si vuole che ci sia contatto.

Inizialmente, R2, R4 possono avere i loro valori di default (1K).

Utilizzando i valori di default per W, L e le proprietà dei MOSFET (si veda esercitazione 2):

• Determinare il valore del resistore R1 perché in M1 circoli la corrente I = 0.5 mA D1.
• Vedere con il simulatore, la tensione sul Drain di M3 e la corrente I D3. Osservare che M3 non replica la corrente di M1. Utilizzare le caratteristiche di uscita di questo MOSFET, ricavate nell'esercitazione precedente, per determinare il punto di lavoro di M3.
• Su M5, determinare la tensione V GS5 perché I D5 = 0.1 mA.
• Su M3, determinare il valore del parametro W per cui I D3 = 0.1 mA in zona attiva, modificare questo parametro (si fa doppio click sul dispositivo) ed eseguire di nuovo la simulazione.
• Su M4, determinare il valore del parametro W per cui I D4 = 0.5 mA in zona attiva, modificare questo parametro ed eseguire di nuovo la simulazione.
• Determinare il valore massimo di R2 perché M2 sia in zona attiva (il limite della zona attiva è dato da: V DS1 = V GS1 - V t).
• Determinare il valore massimo di R4 perché M4 sia in zona attiva (si veda il punto 6 per le condizioni che devono essere soddisfatte).
• Osservate che al variare di R2, R4, la corrente che attraversa questi resistori varia di poco, finché i MOSFET che li alimentano sono in zona attiva.