En la solución presentada, tengo dudas con respecto a la tercera región en la que ambos Mos están saturados. Cuando M2 cambia de triodo a saturación, ¿cómo podemos decir que el Vout seguirá aumentando? ¿No es solo posible si ( Vgs1-Vth1) > (Vgs2-Vth2)? De lo contrario, la corriente en el segundo MO será dominante y el Vout disminuirá. Por favor explique [Nota: Vin varía de 0 a Vdd = 3V. No se dice nada acerca de Vb].
Supongamos momentáneamente que la tensión de salida permanece constante. El aumento de \ $ V_ {in} \ $ también hará que \ $ v_ {GS1} \ $ aumente . Y este aumento en \ $ v_ {GS} \ $ hará que M1 realice más actual, siempre que todavía tiene un \ $ V_ {DS} > 0 \ $ .
Esto finalmente cambia el balance de la "lucha contra el voltaje de salida" a favor de M1. Más corriente pasará de VDD a OUT en comparación con la corriente hundida por M2 desde OUT a GND. El resultado neto es que el voltaje de salida aumenta hacia arriba hasta que \ $ v_ {GS1} \ $ vuelva a ser lo suficientemente pequeño como para que coincida con el actual hundido M2.
Dado que ambos FT de Nch son conductores controlados por voltaje por encima de Vth (utilizando algún umbral estándar para Vgs = Vt como 1mA = Ids) ...
El gráfico indica Vout = 0 en Vin = Vth1 o Vt1 o "Vgs = Vt"
M1 es un seguidor de origen para la salida, por lo que no se invierte como una salida de seguidor de emisor.
No se aplica carga a Vout, por lo que tanto M1 como M2 comparten la misma corriente y como Vb no está definido, podemos suponer que M2 tiene una polarización Vgs justo por encima de Vt para maximizar el rango dinámico de gm de M1 vs Vgs1 = Vin. Teniendo en cuenta las tolerancias de los FET de producción en masa para Vt, podemos suponer que es lo suficientemente alto como para hacer de R2 (equivalente) una resistencia fija como Vt = 2V @ 1mA o R2 = 2kohm.
Ahora considere el circuito como una salida de seguidor de emisor con control V cuadrático. Vout ahora aumenta a medida que dice "(Vgs1-Vth1) > (Vgs2-Vth2)" más un poco de tolerancia V para tener en cuenta las diferencias en la producción.
Estos Vt están muy bien emparejados en el mismo chip, pero en producción a granel como hFE en BJT pueden ser > +/- 50%
Es importante tener en cuenta desde el principio que las variaciones de producción para la tolerancia Vt son amplias y esto afecta la resistencia del umbral de saturación Rsat (nunca especificada) Y también la tolerancia de conductancia del triodo RdsOn que está bien especificada en la hoja de datos.
Supongo que entiendes una característica de seguidor de emisor.
¿Esto ayuda?