Problema del circuito de PMOS

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  1. La declaración del problema, todas las variables y datos dados / conocidos

  2. Ecuacionesrelevantes•Id=K*(Vsg-Vth)2•KVL

  3. ElintentodesoluciónEnlaparteA,NohetenidomuchaexperienciaconPMOS.Utilizamodelodegranseñal,paraencontrarRs.Circuitoequivalente:

Sabemos que Vs = 0. Eso significa que Vd = -7.5 V. Si decimos que el voltaje en Rs es Vdd-Vd, entonces ese voltaje es 22.5 V. Usado 22.5V / Id y tiene 7500 ohms.

Usó la ecuación de identificación para encontrar que Vsg es 7.5 V

Vsg = Vs-Vg, y Vs = 0, entonces Vg = -7.5

Ahora, sabemos que hay 2 incógnitas, por lo que necesitamos 2 ecuaciones. La primera ecuación, usamos la división de voltaje para ser • -7.5 = 15 * (Rg2 / (Rg1 + Rg2))

Luego, la segunda ecuación estaba usando el modelo de pequeña señal. La resistencia de entrada fue el paralelo entre Rg1 y Rg2:

• 3M = ((Rg1) -1+ (Rg2) -1) -1 • Ignoramos los 10 km porque es tan pequeño en comparación

Aquí es donde radica el problema. Si continuamos, entonces lleva a un valor con ohmios negativos, que no es posible.

Cualquier ayuda es apreciada!

    
pregunta user4826575

1 respuesta

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Desde \ $ V_ {SD} = 7.5V \ $ podemos encontrar \ $ R_S = \ frac {15V - 7.5V} {3mA} = 2.5 \: \ textrm {k} \ Omega \ $

El voltaje de la fuente de la puerta PMOS \ $ V_ {GS} \ $ at \ $ I_D = 3 \: \ textrm {mA} \ $

Se puede encontrar en esta ecuación:

$$ I_D = \ textrm {K} (V_ {GS} - V_ {TH}) ^ 2 $$

resolviendo esto para \ $ V_ {GS} \ $ obtenemos esto:

$$ V_ {GS} = \ sqrt {\ frac {I_D} {K}} + V_ {TH} = \ sqrt {\ frac {3mA} {0.2mA / V ^ 2}} + 2V = 5.873V $$

Por lo tanto, el voltaje de la compuerta debe ser \ $ 5.873 \ $ voltios más bajo que el voltaje de la fuente.

$$ V_G = 7.5V - 5.873V = 1.627V $$

Por lo tanto, necesita un divisor de voltaje que proporcionará este voltaje a la puerta PMOS.

Así que tenemos:

$$ V_G = V_ {DD} \ cdot \ frac {R_ {G2}} {R_ {G1} + R_ {G2}} = 1.627V $$

$$ R_T = \ frac {R_ {G1} \ cdot R_ {G2}} {R_ {G1} + R_ {G2}} = 3 \ textrm {M} \ Omega $$

Resolviendo esto tenemos

$$ R_ {G2} = R_T \ cdot \ frac {\ frac {V_ {DD}} {V_G}} {\ left (\ frac {V_ {DD}} {V_G} - 1 \ right)} \ aprox 3.3 \ textrm {M} \ Omega $$

$$ R_ {G1} = R_ {G2} \ cdot \ left (\ frac {V_ {DD}} {V_G} - 1 \ right) \ approx 27 \ textrm {M} \ Omega $$

En cuanto a la parte \ $ C \ $

$$ C1 > \ frac {1} {2 \ pi F \ cdot R} = \ frac {1} {2 \ pi 20 \ textrm {Hz} \ cdot (10 \ textrm {k} \ Omega +3 \ textrm {M} \ Omega )} \ approx \ frac {0.16} {20 \ textrm {Hz} \ cdot 3 \ textrm {M} \ Omega} \ approx 2.7 \ textrm {nF} $$

$$ C_2 > \ frac {0.16} {20 \ textrm {Hz} \ cdot (2.5 \ textrm {k} \ Omega + 1 \ textrm {k} \ Omega)} \ approx 2.2 \ mu \ textrm {F} $$

    
respondido por el G36

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