Encontrar el voltaje de salida en el circuito Mosfet

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¿Cómo averiguar Vout en los siguientes problemas?

Los voltajes de umbral se dan como Vt.

Mi enfoque:

  1. En el primer problema, asumo dos rangos posibles de Vout - - - Vout > 0.7 y Vout < 0.7. Ahora, si Vout > 0.7V, el dispositivo estará apagado ya que Vgs será inferior a 0.3V en ese caso. Por lo tanto, la salida se mantendrá en ese voltaje (algo de voltaje por encima de 0.7V). Ahora si Vout < 0.7V, el dispositivo estará encendido. Ahora, como no se menciona nada más sobre los circuitos restantes a los que está conectado el dispositivo, asumo que debe haber alguna capacitancia parásita en el puerto de salida, que comenzará a cargarse con la corriente de drenaje y aumentará el Vout. Ahora, tan pronto como Vout supera los 0.7V, el dispositivo se apaga y, por lo tanto, Vout se adhiere a ese voltaje, es decir, a 0.7V. Aquí la segunda suposición, es decir, Vout < 0.7V, me parece más precisa. Pero no estoy seguro de eso.
  2. En el segundo problema, ya que | Vgs | > | Vt | para el pmos inferior, estará encendido. Por lo tanto, aparecerá el mismo voltaje 1V en el terminal de drenaje del dispositivo inferior o en el terminal fuente equivalente del dispositivo superior. Por el mismo argumento podemos decir que el dispositivo superior está encendido y, por lo tanto, Vout será de 1V. Estos son mi enfoque para los dos problemas anteriores. Déjame saber si son correctas o no.

1 respuesta

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Esta no es la forma en que se usa este sitio. Debido a que no ha demostrado su esfuerzo o intento de resolverlo, solo le daré sugerencias para resolverlo.

Problema 1: Es un dispositivo NMOS. Debes poder reconocer los nodos: Fuente, Puerta y Drenaje. Ahora, el primer paso es identificar en qué modo de operación se encuentra el NMOS. Sugerencia : las ramas de la compuerta y el drenaje están atadas. Averiguar el voltaje de la fuente de la puerta. Use la fórmula de corriente de drenaje adecuada y estará listo para comenzar.

Problema 2: si puede resolver el primero con las sugerencias que le he dado, podrá encontrar lo siguiente:

  • Las ramas: Puerta, drenaje y fuente
  • El tipo de dispositivo: NMOS / PMOS.

Una vez que los haya identificado, intente averiguar sus modos de operación. Sugerencia es: el voltaje de la fuente de la compuerta inferior tiene más magnitud que el umbral (-1V). Considere que el voltaje entre las ramas que unen los dos dispositivos tiene algún valor Vx . Encuentre su región de operación y, por lo tanto, use la fórmula de corriente de drenaje requerida. Luego, haz lo mismo para el dispositivo superior. Iguala las corrientes.

Eso es mucho. Trabaja ahora y actualiza aquí. Puedes decir dónde estás enfrentando el problema y qué hiciste para superarlo. Compártelo y uno de nosotros definitivamente te ayudará.

Editar : Procediendo a encontrar una solución:

Problema 1: Aquí, en el dispositivo NMOS, la salida se toma en la fuente. El drenaje y la tensión de la compuerta están vinculados al mismo nivel de potencial; por lo tanto, el dispositivo está siempre en saturación. Entonces, usando la fórmula de la corriente de drenaje para la región de saturación:

Id = kn (Vgs - Vt) ^ 2; donde kn = kn '* (w / L) se llama factor de ganancia; una constante.

Id = kn (0.7-Vout) ^ 2; Vgs = Vg - Vs

Debido a que la identificación es desconocida, no se puede obtener el valor de Vout. Pero, puede observar su relación desde una gráfica de Id contra Vout, en donde Vout = 0V cuando Id está en un valor máximo, y disminuye no linealmente a Id = 0 Amp que da Vout = 0.7V.

Tienes parcialmente razón en el sentido de que el Vout no puede subir por encima de 0.7V porque tan pronto como se alcanza el valor de 0.7V, el dispositivo se apaga. En lugar de decir OFF y ON, sería una buena práctica inicial mencionar la región operativa; Por lo tanto, la región de corte aquí. Por debajo de 0.7V, el dispositivo está conduciendo y siempre está en la región de saturación ( ON se usa tradicionalmente para dispositivos en tríodo / región lineal).

Para dar más información: (Lea esto solo después de haber entendido la parte restante). No se mencionan condiciones para el dispositivo dado, por lo tanto, se deben tener en cuenta las modulaciones del efecto del cuerpo y de la longitud del canal. Para este último, multiplique un factor (1 + λVds), donde λ es el factor de longitud del canal. Hay una hermosa limitación que te darás cuenta si tomas en cuenta el efecto del cuerpo; El voltaje de umbral del dispositivo aumenta con el aumento de Vout, y por lo tanto el Vout se limitará a un voltaje menor a 0.7V. ¡Desde aquí podemos concluir que NMOS no puede pasar un buen máximo!

Problema 2: Puede ser que usted sea ajeno al hecho de que los PMOS / NMOS también tienen alguna resistencia asociada con ellos; por lo tanto una caída de voltaje es obvia. Si observa cuidadosamente, las corrientes en los dos transistores son iguales y, si considera que los dispositivos MOS son completamente idénticos, entonces forman una red de resistencia en serie. Si aplica divisor de voltaje, el voltaje igual debería caer entre ambos; 0.5V entre cada dispositivo. Por lo tanto, el voltaje en el nodo que une los dispositivos (Vx, como lo consideré) es de 0.5V y Vout debe ser de 0V, para dar una caída de 0.5V en el dispositivo MOS superior.

Ambas preguntas exigen una comprensión más cualitativa de los MOSFET que solo conocer las matemáticas básicas que los rodean. Espero haberte aclarado un poco, te ayudará si aún tienes alguna confusión.

    
respondido por el electronics

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