Análisis de señal baja y baja del amplificador de fuente común: ¿corriente de drenaje y amplificación incorrectas?

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Para una prueba de Coursera necesito analizar un amplificador de fuente común:

Necesitocalcularel

  • VoltajedelacompuertadeCC:fácil:-2.3077
  • drenelaidentificacióndelacorriente-debeserfácilperolosresultadossonincorrectos.Utilizoestafórmuladelcursoode aquí : $$ I_d = (\ frac {\ sqrt {1 + 4 * K * V_1 * R_ {SS}} - 1} {2 * \ sqrt {K} * R_ {SS}}) ^ 2 \\ V_1 = V_G-V_ {A} -V_ {SS} $$
  • la tensión de drenaje Vd = Vdd-Id * Rd, que me da -3.7719 V con la corriente "incorrecta" ??
  • la amplificación que me da -24.8174 (¡lo cual es incorrecto!) $$ \ frac {V_ {out}} {V_ {in}} = - \ frac {R_D || R_L} {r_s + R_S || R_3} \\ r_s = \ frac {1} {g_m} \\ g_m = 2 * \ sqrt {K * I_D} $$

OK.

Aquí están mis cálculos de Matlab:

Vdd=15; Vss=-15;K=1.1*1e-3;Vto=2;R1=150000;R2=110000;Rd=10000;Rs=5000;
R3=200; Rl=10000;

Vg=(Vdd*R2+Vss*R1)/(R1+R2)
Vg = -2.3077

V1=Vg-Vss-Vto
Id=((sqrt(1+4*K*V1*Rs)-1)/(2*Rs*sqrt(K)))^2
Id=0.0019

Vd=Vdd-Id*Rd
Vd = -3.7719

gm=2*sqrt(K+Id)
rs=1/gm
gac=-R_parallel(Rd, Rl)/(rs+R_parallel(Rs, R3))
gac = -24.8174

No me pregunto si soy demasiado tonto para ser verdad o ¿hay algún defecto en el clasificador automático?

En caso de que sea demasiado tonto, por favor, díganme dónde está mi error. Gracias.

    
pregunta Andreas K.

1 respuesta

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Si uso tus ecuaciones

$$ I_d = (\ frac {\ sqrt {1 + 4 * K * V_1 * R_ {SS}} - 1} {2 * \ sqrt {K} * R_ {SS}}) ^ 2 \\ V_1 = (V_G -V_ {SS}) - V_ {TO} $$

Y si sustituyo las resistencias en kiloohms y toda la tensión en voltios y toda la corriente en miliamperios, obtengo esto:

$$ I_d = (\ frac {\ sqrt {1 + 4 * 1.1 * ((- - 2.3077) - (-15) - 2) * 5} -1} {2 * \ sqrt {1.1} * 5}) ^ 2 = 1.87719 $$

enlace

Y este resultado también está en miliamperios.

\ $ I_D = 1.87719 \ textrm {mA} \ $

El voltaje de drenaje es \ $ V_D = -3.77V \ $

y \ $ g_m = 2 * \ sqrt {K * I_D} = 2.87396 \: \ textrm {mS} \ $

\ $ r_s = \ frac {1} {g_m} = 0.347952 \ textrm {k} \ Omega = 347.952 \ Omega \ $

Y la ganancia de voltaje es

$$ \ frac {V_ {out}} {V_ {in}} = - \ frac {R_D || R_L} {r_s + R_S || R_3} = \ frac {5 \ textrm {k} \ Omega} {0.347952 \ textrm { k} \ Omega + \ frac {1} {\ frac {1} {0.2 \ textrm {k} \ Omega} + \ frac {1} {5 \ textrm {k} \ Omega}}} = - 9.25481 V / V $$

¿Tiene alguna pregunta adicional? Y la próxima vez deberías rastrear tus unidades con más cuidado.

    
respondido por el G36

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