Vtn = 0.4 V, W = 1um, L1 = 0.25um, L2 = 0.5um.
Para una pregunta, obtuve el circuito anterior y la solución dijo que M1 está en triodo y M2 está activo. Además, V1 es desconocido, así que no puedo entender cómo determinaron esto. ¿Alguna ayuda?
Vtn = 0.4 V, W = 1um, L1 = 0.25um, L2 = 0.5um.
Para una pregunta, obtuve el circuito anterior y la solución dijo que M1 está en triodo y M2 está activo. Además, V1 es desconocido, así que no puedo entender cómo determinaron esto. ¿Alguna ayuda?
Al enfrentar este tipo de ejercicios, primero debe anotar las condiciones típicas de la región operativa de MOS. Un inicio bueno, simple (y muy aproximado) podría ser el siguiente:
¿Está encendido M2?
3V - V1 > Vth
Suponiendo que está conduciendo, entonces V1 debería tener un valor máximo de 2.6V
¿Funciona M2 en saturación?
3V - V1 > 3V - V1 - Vth 3V > 3V - Vth
Sí, M2 está trabajando en ESTATURACIÓN
¿Está encendido M1?
3V > Vth
Sí, M1 está ENCENDIDO
¿Funciona M1 en saturación?
V1 > 3V - Vth
V1 > 2.6 V
En el "peor de los casos" (V1 = 2.6V) M1 estaría CASI en saturación. Pero aquí la clave es la longitud de M1 y M2. Como puedes observar, L1 es más pequeño que L2. Supongamos ahora que tanto M1 como M2 están trabajando en saturación y obtenemos el valor de V1 utilizando la ecuación de corriente de fuente de drenaje sin tener en cuenta el efecto del cuerpo.
Ids1 = K '/ 2 * (2 * W / L2) * (3 - 0.4) ^ 2
Ids2 = K '/ 2 * (W / L2) * (3 - V1 - 0.4) ^ 2
Ids1 = Ids2
Resolviendo esta ecuación obtenemos V1 = 6.27 V y -1V, que no son valores posibles. Por lo tanto, ambos transistores no pueden estar trabajando en saturación, y podemos concluir diciendo que:
M2 está trabajando en saturación y M1 está trabajando en ohmic región
El FET superior debe estar en la región donde la característica IV proporciona líneas rectas y casi planas. El FET inferior estará en triodo (actuando como resistencia).
Este circuito, para procesos donde los canales más largos tienen un umbral de V más bajo, logrará fuentes de corriente muy rígidas, al menos por lo que recuerdo.
Para que M2 esté en: La puerta debe ser > Fuente Por lo tanto: Vin debe ser > V1
Para que M1 esté en saturación: El drenaje debe ser > portón Por lo tanto: V1 debe ser > Vin
Las dos condiciones son opuestas entre sí. Si ambos transistores están encendidos, esto significa que Vin > V1, por lo tanto, Puerta (1) > Escurrir (1) == > M1 debe estar en la región triodo.
PS: Saqué a Vth de la imagen por simplicidad. Por cierto, si Vth1 NO es igual a Vth2, ¡ambos transistores pueden estar saturados!
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