inversor CMOS: cálculo de Vd

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simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Considere el circuito CMOS que se muestra, donde el voltaje de compuerta V g del N-MOSFET se incrementa desde cero, mientras que el voltaje de la compuerta del P-MOSFET se mantiene a 3V. Suponga que para ambos transistores, la magnitud del voltaje de umbral es 1V y el producto del parámetro de transconductancia y la relación (W / L) es 1mA V -2 .

Ahora mi pregunta es, para un pequeño aumento en V g más allá de 1V, ¿cuál será la región de operación para ambos MOSFET? ¿Cómo calculamos la tensión de drenaje?

    
pregunta Ameet

1 respuesta

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Este es un problema de tarea, ¿verdad?

En primer lugar, compruebe si el transistor conduce.

  • PMOS realiza cuando \ $ V_ {SG} > | V_T | \ $.
  • NMOS conduce cuando \ $ V_ {GS} > V_T \ $.

Si alguno de ellos está en corte, entonces la solución es muy simple, ¿verdad? Si ambos no están en corte, continuamos.

Tienes dos transistores separados. Esto significa que puedes escribir dos ecuaciones de corriente separadas. Esto se complica por el hecho de que los MOSFET tienen diferentes ecuaciones para los modos de operación "lineal" y "saturación". Hay cuatro combinaciones posibles para los modos de PMOS-NMOS: lineal-lineal, lineal-saturación, saturación-lineal, saturación-saturación. Tendrá que adivinar aquí y comprobar si su conjetura funciona; si no es así, obtendrá ecuaciones imposibles de resolver. En este caso, simplemente marque las otras combinaciones. Sin embargo, solo con la inspección del circuito puede eliminar algunas de las posibilidades.

¿Qué son las incógnitas en estas ecuaciones? Consejo: hay hasta cuatro de ellos (corrientes, voltajes).

No puedes resolver cuatro incógnitas con solo dos ecuaciones. Demasiado. Pero si puede relacionar algunas de las incógnitas entre sí, puede reducir su número. Intente ver qué restricciones impone el esquema (relaciones actuales, relaciones de voltaje, ...).

La combinación de modos que le proporciona una solución para \ $ V_d \ $ es la respuesta (junto con la solución en sí).

    
respondido por el Vasiliy

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