Las siguientes necesidades de circuito están modeladas con capacidades parásitas para ser analizadas en frecuencia. Necesito conducirlo con una MCU que pueda emitir una señal que puede ser de decenas de kHz y necesito ver si se puede admitir:
Traté de encontrar ayuda dentro del libro de electrónica analógica Gray-Meyer. Intenté hacer algunos cálculos, pero algunos resultados son exorbitantes. Entonces elijo preguntar aquí si las condiciones / aproximación iniciales que hice son correctas. En ese caso seguiré intentando.
Primero, el Rd podría ser un LED o cualquier dispositivo que no sea una resistencia. Si se trata de un LED, lo he considerado como un cortocircuito (aquí solo para ser más similar con el ejemplo del análisis de búfer de voltaje realizado en él): , pero sé que al acortar el Rd se convierte en una configuración de drenaje común . Entonces solo he considerado a los cgs. Y finalmente consideró la ruta del opamp de 0 ohmios (ideal).
Básicamente, bajo estas suposiciones anteriores, encuentro
$$ \ frac {V_ {out}} {V_ {gs}} = \ frac {R_s (G_m + sC_ {gs})} {1 + R_s (G_m + sC_ {gs})} $$
Ahora, solo para terminar mi pregunta, asumo que estas suposiciones son correctas y que la fórmula tiene sentido.
Tengo algunos problemas (más grandes) en la aplicación formal de la fórmula para encontrar la relación con \ $ V_ {in} \ $.
Sé que \ $ V_ {gs} = Anuncio (V_ {in} - V_ {out}) \ $, que lleva a:
$$ V_ {gs} = Ad_ {0} \ cdot V_ {en} \ cdot \ frac {1 + R_s (sC_ {gs} + G_m)} {1 + 2R_s (sC_ {gs} + G_m)} $$
en el que, más que hacerme sentir ciego ante cualquier análisis de T (ganancia de bucle cerrado), parece también sin sentido, porque tiende a dividir solo en 2 la ganancia de bucle abierto: pero en realidad el opamp tiene un valor inferior más bajo, un poco más que la unidad. Sé que este poco más de una ganancia se debe al voltaje de umbral relativamente alto del MOSFET de potencia y al valor relativamente bajo de \ $ V_ {in} \ $. Si me señala dónde estoy equivocado, realmente lo apreciaría. Lo siento por los grandes errores.
EDITAR: parece que encuentro algunos resultados razonables. La ecuación anterior que describe la relación \ $ \ frac {V_ {out}} {V_ {gs}} \ $, con mis aproximaciones, parece ser correcta si considero que \ $ V_ {gs} \ $ con relación al suelo, por lo que cambiando su nombre en, por ejemplo, \ $ V_ {oa} \ $, según lo publicado por el OA. Esa fue la confusión, creo. El \ $ R_ {d} \ $ no cuenta ya que está separado por el generador actual, que no depende de esa caída de voltaje. Luego, muchos libros descuidan las otras capacidades y en mi caso, ya que quiero encontrar el cambio de frecuencia más lento (en el peor de los casos) parece estar bien, y por cierto, el resultado sería increíblemente complejo. Entonces, la expresión es equivalente a:
$$ V_ {out} = \ frac {R_s G_m} {1 + R_s G_m} \ frac {1- \ frac {s} {z_1}} {1- \ frac {s} {p_1}} V_ { oa} = k V_ {oa} $$
con $$ z_ {1} = - \ frac {g_m} {C_ {gs}} $$ $$ p_ {1} = - \ frac {1} {C_ {gs} \ frac {R_s} {1 + g_m R_s}} $$
Mi idea falsa sobre la OA también parece estar resuelta. La tensión diferencial es: $$ V_d = V_ {in} - V_ {out} = V_ {in} - k V_ {oa} = V_ {in} - k V_d A_d $$ pero con otro punto de vista también es $$ V_ {oa} = V_d A_d = (V_ {in} - k V_ {oa}) A_d $$ que lleva a: $$ V_ {oa} = \ frac {A_d V_ {in}} {1 + k A_d} $$ donde el bucle cerrado gana es $$ T = A_d k $$ y finalmente a \ $ k \ $ aplica la respuesta de frecuencia realizada justo antes. Aquí parece lógico, ya que la ganancia de voltaje del OA está cerca de la unidad y es la ganancia del bucle ser muy diferente de la unidad. Desde aquí puedo continuar con un análisis con algunos componentes reales en términos de resistencias elegidas.