Amplificador de fuente común, degeneración de la fuente y determinación de la frecuencia de corte

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Tengo un transistor n-MOS con la siguiente red de polarización:

Tengo que determinar la frecuencia de corte debida a las capacidades GS y GD

El método utilizado por mi libro es primero redefinir la transconductancia como $$ \ frac {g_m} {1 + g_mR_s} $$ para definir un transistor equivalente sin resistencia de fuente.

Luego calculan la ganancia y aplican el teorema de Miller para dividir el capacitor GD. Después de eso, la frecuencia del polo de entrada se ha calculado como

$$ \ frac {1} {2 \ pi \ cdot R_g \ cdot (C_ {gd} '+ C_ {gs})} $$

Lo que no entiendo es que \ $ C_ {gs} \ $ valor utilizado para el nuevo transistor equivalente es el mismo que el del antiguo transistor.

Además, sumaron las dos capacitancias ya que estaban conectadas en paralelo. Pero el primero está conectado entre la puerta y la fuente y el segundo entre la puerta y el suelo, por lo que realmente no están conectados de esa manera.

¿Me estoy perdiendo algo?

    
pregunta MatSiv97

1 respuesta

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La primera y única vez que encontré esta técnica fue aquí . En esa publicación, muestran cómo se puede reemplazar un transistor con la degeneración de la fuente por un transistor equivalente utilizando el teorema de Norton:

$$ g_m '= \ frac {g_m} {1 + (g_ {me} + g_0) R_s} $$

$$ r_ {ds} '= R_s + r_o + g_ {me} r_0 R_s $$

Donde \ $ g_ {me} \ $ es la transconductancia efectiva cuando se tiene en cuenta el efecto del cuerpo.

No te estás perdiendo algo, también creo que lo que han hecho probablemente no sea correcto. Sin embargo, tampoco es fácil "calcular" una capacitancia equivalente para tomar su lugar. Puedes obtener expresiones, pero siempre encontrarás que la capacitancia tiene cierta conductancia en serie.

Sin embargo, podrías aproximar la capacitancia de la puerta, usando el teorema de Miller de nuevo. Puede calcular aproximadamente la entrada a la amplificación de origen, ya que esta configuración actúa como un seguidor de origen. Obtienes aproximadamente \ $ A_ {in2s} \ approx \ frac {g_m} {g_m + g_ {mb} + G_s} \ $. A continuación, puede aproximar

$$ C_ {gs} '\ approx C_ {gs} ({1-A_ {in2s}}) \ approx C_ {gs} \ frac {g_ {mb} + G_s} {g_m + g_ {mb} + G_s} $$

Cuando \ $ G_s \ $ va a un cortocircuito (\ $ G_s \ rightarrow + \ infty \ $), verá que la capacitancia de la compuerta alcanza su valor original. Cuando no tiene efecto de cuerpo (\ $ g_ {mb} = 0 \ $), y como \ $ G_s \ rightarrow 0 \ $ (una fuente actual), verá que la capacitancia de la compuerta está completamente arrancada. La fuente luego se mueve junto con el voltaje de entrada, y la capacitancia nunca "siente" un cambio de voltaje, por lo que actúa como un circuito abierto.

Sin embargo, recuerda que esto sigue siendo una aproximación. \ $ A_ {in2s} \ $ no es constante en todas las frecuencias y tampoco hemos observado la influencia de la capacitancia fuente-tierra.

    
respondido por el Sven B

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