Tengo el siguiente circuito.
donde \ $ R_ {G2} = 4.7 \ mbox {} k \ Omega \ $
Necesito encontrar el punto de operación que produce la ganancia máxima. Entonces tengo que encontrar \ $ V_G \ $ gráficamente. Al final tengo que encontrar el valor de \ $ R_ {G1} \ $ que producirá la ganancia máxima.
No estoy pidiendo una solución (esto es tarea), ¿es esto posible? Quiero decir, ¿es posible encontrar \ $ V_G \ $ a partir de un gráfico?
Es muy posible. Este método siguiente requiere que sepa \ $ K_n \ $ y \ $ V_ {tn} \ $ del FET.
Aquí está la línea de carga de este amplificador:
Ahora, para obtener la máxima ganancia, desea una máxima oscilación simétrica de salida. Esto se logra presionando el FET de modo que el punto Q esté en el centro de la línea de carga como se muestra arriba. Para llegar al centro de la línea de carga, primero debe encontrar \ $ V_ {DS (sat)} \ $
En el punto \ $ V_ {DS (sat)} \ $ sabemos que: $$ I_ {DT} = K_n (V_ {GSt} -V_ {TN}) ^ 2 = K_nV_ {DS (sat)} ^ 2 $$
Porque \ $ V_ {DS (sat)} = V_ {GSt} -V_ {TN} \ $
Ahora a partir de la ecuación de la línea de carga: $$ I_ {DT} = \ frac {V_ {DD} -V_ {DS (sat)}} {R_D} = K_nV_ {DS (sat)} ^ 2 $$
Al resolver esta ecuación cuadrática, obtendrás dos valores para \ $ V_ {DS (sat)} \ $. Obviamente, uno debe estar equivocado (como un valor negativo) y debe descartarse.
Ahora puede calcular el punto Q \ $ V_ {DSQ} \ $ y \ $ I_ {DQ} \ $:
Para que \ $ V_ {DSQ} \ $ se encuentre en el centro de la región de saturación, debe ser válido que: $$ V_ {DSQ} -V_ {DS (sat)} = V_ {DD} -V_ {DSQ} $$ Asi que: $$ V_ {DSQ} = \ frac {V_ {DS (sat)} + V_ {DD}} {2} $$
Con \ $ V_ {DSQ} \ $ conocido puede calcular \ $ I_ {DQ} \ $: $$ I_ {DQ} = \ frac {V_ {DD} -V_ {DSQ}} {R_D} $$
Ahora por las cosas buenas: $$ I_ {DQ} = K_n (V_ {GSQ} -V_ {TN}) ^ 2 $$ $$ V_ {GSQ} = \ sqrt {\ frac {I_ {DQ}} {K_n}} + V_ {TN} $$
Ahora lo has resuelto. Debido a que no hay resistencia de origen, \ $ V_G = V_ {GSQ} \ $
Para la red de polarización de resistencias es simplemente: $$ V_ {GSQ} = \ frac {R_ {G2}} {R_ {G1} + R_ {G2}} V_ {DD} $$
Y puede resolver sus valores de resistencia desde allí.
La ganancia máxima debe estar cerca de donde Rd y FET disminuyen el mismo voltaje, que aparentemente es de 3.5V cada uno en su caso. 3.5V / Rd le dará la corriente. De la hoja de datos de FET, probablemente pueda obtener una idea aproximada de qué Vg debe ser para permitir esa corriente a ese voltaje, luego calcular Rg1 para producir ese voltaje.