Ya que estamos tratando de encontrar la impedancia de Thevenin, tendríamos que calcular la impedancia mirando desde la carga, en este caso creo que sería desde la fuente de M1 (considerando su último circuito equivalente). Por lo tanto, mirando desde la Fuente de M1 si dibuja el modelo de pequeña señal y deriva, obtendría una impedancia de aproximadamente 1 / gm1 [1].

Si dibuja el modelo de señal pequeña para el circuito en el lado izquierdo, obtendría algo como esto,

Yademás,utilizandoKCLyKVL,sedarácuentadequev/i=(Rd+rds)/(1+gm1*rds1)=1/gm1(aproximadamenteconsiderandoRd=0).Porlotanto,estoexplicalaparte1/gm1.

  

Aquísiponemosacerovin1estaremosenunasituaciónenlaquemosserá  off,¿verdad?

RecuerdequeelMOSFETnoestánecesariamenteapagadosiVin=0porqueparaactivarelMOSFETnecesitamosunVgs=Vg-Vs>=VtysiVg=0,entoncesVspuedeser>=-Vt,porlotanto,MOSFETencendido.

YparaelvoltajeThevenintampocoestoymuyseguro,perocreoquepodríaseralgocomoesto,yaqueparaencontrarelvoltajeThevenintendremosqueeliminarlacarga,queenestecasoseríalapartederechadelcircuito.estaríamosteniendosololapartedelamanoizquierdaconlafuentedeM1suspendida(desconectadaodealtaimpedancia).Yaquenofluyecorrienteatravésdelladoizquierdo,VgsnopuedesermásqueVtporquesiesasí,entoncesdeberíafluiralgodecorriente.Porlotanto,parasatisfacerestecriterio,siasumeVs=Vin,entoncesVgs=0porlotantonocumplelacondiciónactual.

[1] enlace , consulte la sección de resistencia de entrada (la imagen también está desde el mismo enlace).

Aunque podría haber sido evidente por las otras respuestas ya publicadas aquí, siento la necesidad de expresarlo explícitamente:

Razavi está mostrando el circuito equivalente de CA

Pero lo está haciendo bastante confuso al usar símbolos de transistores reales ... Recuerde, un circuito equivalente de CA usa la polarización como el nuevo origen, haciendo que todas las tensiones y corrientes de polarización sean de 0 V o 0 A. Si luego perturbamos el circuito con señales muy pequeñas, podemos linealizar todos los componentes no lineales, como los mosfets.

Esto significa que la fuente de corriente de polarización en la parte inferior se omite (se convierte en una fuente de corriente de 0A en AC, que en realidad es una conexión abierta). Esto también significa que la tensión necesaria \ $ v_ {GS} > V_T \ $ se resta de la condición de polarización, lo que la convierte en una fuente de tensión alterna centrada alrededor de 0V.

Encontrar el equivalente de Thevenin se puede calcular (como ya se mencionó), pero también se puede ver de la siguiente manera si tiene un poco más de información en el campo:

La resistencia en serie \ $ R_T \ $ es la resistencia vista en la fuente de M1. Es posible que ya hayas aprendido que si observas la fuente de un transistor, encontrarás una conductancia de aproximadamente \ $ g_m \ $. Y así, la resistencia de Thevenin es entonces \ $ R_T = \ frac {1} {g_m} \ $.

El voltaje \ $ V_T \ $ es el voltaje que se obtiene si no hay carga conectada a la fuente de M1. En ese caso, el circuito a reemplazar puede tratarse como un seguidor de la fuente . Es posible que ya hayas aprendido que un seguidor de la fuente tendrá una ganancia de 1, por lo que el voltaje \ $ V_ {in1} \ $ se copia en la salida. Y así, el voltaje de Thevenin es entonces \ $ V_T = V_ {in1} \ $.

  

Aquí, si ponemos a cero vin1, estaremos en una situación en la que tendremos que estar fuera, ¿no?

Como han mencionado otros, Razavi está encontrando el equivalente de Thevenin del circuito utilizando el modelo de pequeña señal (ac) del transistor (no está dibujado explícitamente en el texto). Esto significa que ya hemos asumido que el transistor está operando en la región de saturación, y que todas las fuentes de voltaje y corriente de polarización son cero. Por lo tanto, \ $ V_ {in1} \ $ representa pequeñas variaciones de CA, y la reducción a cero no colocará el transistor en la región de corte.

  

No entiendo cómo el voltaje (Vt) y Rt en el circuito equivalente es Vin1 y 1 / gm1?

Thevenin Impedance

Para encontrar la impedancia de Thevenin, comenzamos por dibujar el modelo de pequeña señal de la red aislada en el cuadro de puntos [Fig. 4.16 (a)] (asumiendo que \ $ \ lambda = \ gamma = 0 \ $). Observe que eliminamos todas las fuentes independientes (solo \ $ V_ {in1} \ $ en este caso) e insertamos una fuente de voltaje de prueba \ $ v_ {test} \ $ en la carga:

Desdeelmodeloequivalente,podemosescribir\$v_{gs}=-v_{prueba}\$y\$g_mv_{gs}=-g_mv_{prueba}\$.Acontinuación,observamosque\$i_{prueba}=-(-g_mv_{prueba})\$.Porlotanto,\$R_t=\frac{v_{prueba}}{i_{prueba}}=\frac{1}{g_m}\$.Tengaencuentaqueestaresistencianodependede\$R_d;\$comomencionóSvenB,siobservalafuentedeuntransistor,encontraráunaconductanciadeaproximadamente\$g_m\$.

VoltajeThevenin

Paraencontrarelvoltajedelacorrientehemosdibujadoelmismocircuitoutilizandoelmodelodepequeñaseñaldeltransistor,exceptoquehemosincluidolasfuentesindependientes(solo\$V_{in1}\$)ydesconectamoslacarga:

Debido a que la carga se ha desconectado, ninguna corriente puede fluir a través de la fuente actual dependiente, por lo que \ $ g_mv_ {gs} \ $ debe ser igual a cero. Para que esto sea cierto, ya sea \ $ g_m \ $ o \ $ v_ {gs} \ $ debe ser cero. Debido a que hemos asumido que el transistor está operando en la región de saturación, \ $ g_m \ $ no puede ser cero; por lo tanto, \ $ v_ {gs} = 0 \ $, y \ $ V_ {t} = V_ {in1} \ $. Sven B señaló que también puedes ver esto como un seguidor de origen, lo que da una ganancia de 1, y \ $ V_ {t} = V_ {in1} \ $.

  

¿Cómo se puede aplicar el teorema en mosfets?

Mientras esté modelando transistores con elementos lineales (por ejemplo, modelo de señal pequeña), puede aplicar el Teorema de Thevenin a cualquier red de transistores.

¿Por qué usamos el Circuito Equivalente de Thevenin? Para simplificar el circuito a solo dos elementos (resistencia y tensión de alimentación). Derecho?

Cómo calculamos

  

Primero encuentra el voltaje entre dos nodos.    Luego encuentra la resistencia entre dos nodos.

Voltaje ya conocido: Vin1

La resistencia de Mosfet es 1 / gm1. gm1 se denomina transconductancia (característica eléctrica que relaciona la corriente a través de la salida de un dispositivo con el voltaje a través de la entrada de un dispositivo).