Esercizi Mosfet come Amplificatore

Esercizi MOSFET come amplificatore³²

Dati

g_m = 2,4 mA/V

r₀ = 100 kΩ

R_D = 20 kΩ

R_S = 10 kΩ

R_I = 1716 MΩ

R₂ = 2,4 MΩ

R₁ = 10 kΩ

Determinare guadagno e resistenza d'ingresso e uscita.

Modello per piccoli segnali

R_S è cortocircuitata dal condensatore C_S.

v₀ = -g_m v_gs (r₀||R_D||R_L)

v_gs = v_g - v_s = ^R₂/_{R1 + RS} v_s - v_s ≈ -v_s

A_S = ^v₀/_vs = -g_m (r₀||R_D||R_L) = -^{2.4 _mA/V⋅kΩ}/_24/ = ¹⁶/₁₀₀ = -15

Esercizi MOSFET come amplificatore³²

Dati

g_m = 2,4 mA/V

r_ds = 100 kΩ

R_D = 20 kΩ

R_S = 10 kΩ

R_I = 1746 MΩ

R₂ = 2,4 MΩ

R_L = 10 kΩ

Determinare guadagno e resistenza d'ingresso e uscita.

Modello per piccoli segnali

R_S è cortocircuitata del condensatore C_S.

v_ds = -g_m v_gs (r_o||R_D||R_L)

v_gs = v_sg = v_s - ^R₂/_{R1 + RS} v_s = 0 ≃ v_s

A_S = ^v₀/_vs = -g_m (r₀||R_D||R_L) = -^{2.4 mA/V . kΩ}/_{1/¹⁰⁰ + 1/10 + 1/⁴⁰} = -24/^16/100 = -15

Resistenza d'ingresso e uscita

Ri: Ri = R1//R2 = 1 MΩ

Ro: Vs2 = Vg; Is2 = 0 ⇒ g_m Vg = i aperto

Ro = Vx/Ix = ro1//RD = 16.6 KΩ

Dati

I_DSS = 3 mA

V_GS(OFF) = -2.14 V

rd = 100 KΩ

V_DD = 30 V

R_D = 18 KΩ

R_S = 1.2 KΩ

R_G = 1 MΩ

Modello per grandi segnali

V_GS = -R_SI_D

V_DD = R_DI_D + V_DS + R_SI_D

I_D = I_DSS(1 - ^V_GS/_VGS(OFF))² ⇒ I_D = 4,83 mA o I_D = 0,5 mA

Scelgo I_D = 0,5 mA ⇒ V_GS = -R_S I_D = -1,08 V

V_DS = 12,72 V

Modello per piccoli segnali

i_gs = v_gs v_gs = v_i - 0 = v_i

v_o = -g_m v_gs (r_o||R_D) ⇒ A_v = ^v_o/_vi = -g_m ^{r_o R_D}/_ro+RD

g_m0 = ^{-2 I_DSS}/_VGS(OFF) -2,5 ⇒ g_m = g_m0 √^I_D/_IDSS = 1,37 ^mA/_V

A_v = -20,9

Dati

g_m = 25 mA/V

r₀ = 100 KΩ, R₁ = 1,714 MΩ, R₂ = 2,4 MΩ

R_S = R_L = 20 KΩ

R_i, R_o = A_v?

Modello per piccoli segnali

v₀ = -g_mv_gsR_SL

R₁₂ = R₁ // R₂ = 1 MΩ

R_SL = R_S // R_L = 5 KΩ

v_gs = R₂ / R_S+R₂ => v_gs = R₁₂ g_m v_i (1 + R_S // R₂g_m)

A_v = g_m R₁₂ / R_S+R₂ g_m / 1 + R_S // R₂g_m = 0,32

Ho trascurato r₀ >> R_SL