Resolviendo el problema del análisis de PMOS

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Estoy tratando de analizar un circuito PMOS, pero parece que no puedo configurarlo correctamente. Aquí está el circuito:

$$ K_P = \ frac {250 \ mu A} {V ^ 2} $$ donde $$ V_T = -1V $$

He simulado el circuito con Pspice, pero no puedo obtener los mismos valores a mano. Estoy tratando principalmente de resolver para Vs:

$$ V_S = 5-1200 \ times I_ \ text {ds} $$ donde: $$ I_ \ text {ds} = \ frac {V_S-5} {1200} $$

$$ V_ \ text {GS} = V_G-V_S = 0.174 - V_S $$

$$ \ frac {V_S-5} {1200} = 250 \ veces 10 ^ 6 \ veces (0.174-V_S-1) ^ 2 $$

Sin embargo, la ecuación anterior no lleva al valor correcto para Vs (que es 4.1269V).

Si alguien puede simplemente señalar cómo estoy configurando mal el problema, sería muy útil.

    
pregunta user115188

1 respuesta

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La práctica habitual en la enseñanza de MOSFET es hacer todas las derivaciones para NMOS y decir algo como: "para PMOS es muy similar, simplemente cambie los nodos ...". Luego, toma mucho tiempo entender la diferencia real entre PMOS y NMOS.

Tiendo a creer que este es tu caso: sabes cómo resolver problemas con los NMOS, pero no tienes mucha experiencia con los PMOS.

En primer lugar, el transistor en el esquema parece estar conectado incorrectamente (como se señala en uno de los comentarios).

En segundo lugar, la ecuación actual para PMOS en saturación es:

$$ I_ {SD} = K \ times \ frac {W} {L} \ times (V_ {SG} - | V_T |) ^ 2 $$

Sustituyendo:

$$ I_ {SD} = 250 \ times 10 ^ {- 6} \ times (V_S-0.714-1) ^ 2 $$

(tenga en cuenta que \ $ V_G = 0.714V \ $ de acuerdo con mis cálculos).

La corriente también debe satisfacer:

$$ I_ {SD} = \ frac {5-V_S} {1200} $$

Igualando los dos anteriores y resolviendo los rendimientos de \ $ V_S \ $:

$$ V_S = 3.75V $$

También debemos verificar que se cumple la condición de saturación (para justificar nuestro supuesto de priorización):

$$ V_ {SG} = V_S-V_G = 3.75-0.714 = 3.036V > | V_T | $$

y

$$ V_ {SD} = V_S-V_D = 3.75 - (- 5 + 4000 \ times I_ {SD}) = 4.59V > V_ {SG} - | V_T | $$

Ambas condiciones se mantienen, por lo tanto, el PMOS está conduciendo y en saturación.

Supongo que podrías haber estado usando un modelo MOSFET más sofisticado para la simulación de Spice, por lo que la respuesta que obtuviste allí es diferente (aunque bastante cerca).

    
respondido por el Vasiliy

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