Ejercicio 5.4 Hambley (NMOS, polarizacion automatica)

Solapas principales

Solucion:

\begin{displaymath}V_{DD}=20 V\end{displaymath}


\begin{displaymath}R_{D}=R_{S}=2,4 k\Omega\end{displaymath}


\begin{displaymath}R_{1}=1.5 M\Omega\end{displaymath}


\begin{displaymath}R_{2}=1 M\Omega\end{displaymath}


\begin{displaymath}K=1 \frac{m A}{V^2}\end{displaymath}


\begin{displaymath}V_{to}=2 V\end{displaymath}


\begin{displaymath}KP=50 \frac{m A}{V^2}\end{displaymath}


\begin{displaymath}\lambda=0\end{displaymath}


\begin{displaymath}L=2 \mu m\end{displaymath}


\begin{displaymath}W=80 \mu m\end{displaymath}


\begin{displaymath}V_{G}=\frac{R_{2}}{R_{1}+R_{2}} V_{DD}=\frac{1 10^6}{1.5 10^6+1 10^6} 20=8 V\end{displaymath}


\begin{displaymath}R_{G}=\frac{R_{1} R_{2}}{R_{1}+R_{2}}=0.6 M\Omega\end{displaymath}


\begin{displaymath}V_{G}=V_{GS}+R_{G} I_{G}+R_{S} I_{S}\approx V_{GS}+R_{S} I_{D}\end{displaymath}


\begin{displaymath}I_{D}=K (V_{GS}-V_{to})^2\end{displaymath}


\begin{displaymath}V_{G}=8\approx V_{GS}+R_{S} K (V_{GS}-V_{to})^2=V_{GS}+2.4 10^3 1 10^{-3} (V_{GS}-2)^2\end{displaymath}


\begin{displaymath}8=V_{GS}+2.4 (V_{GS}^2-4 V_{GS}+4)=2.4 V_{GS}^2-8.6 V_{GS}+9.6\end{displaymath}


\begin{displaymath}2.4 V_{GS}^2-8.6 V_{GS}+1.6=0\end{displaymath}


\begin{displaymath}V_{GS_{1}}=3.386 V\end{displaymath}


\begin{displaymath}V_{GS_{2}}=0.197 V\end{displaymath}


Utilizaremos la primera que queda mas centrada en la linea de carga.

\begin{displaymath}I_{D_{Q}}=K (V_{GS}-V_{to})^2=1 10^{-3} (3.386-2)^2=1.92 mA\end{displaymath}


\begin{displaymath}V_{DD}=R_{D} I_{D}+V_{DS}+R_{S} I_{S}\approx R_{D} I_{D}+V_{DS}+R_{S} I_{D}\end{displaymath}


\begin{displaymath}V_{DS_{Q}}=V_{DD}-(R_{D}+R_{S}) I_{D}=20-4.8 10^{3} 1.92 10^{-3}=10.784 V\end{displaymath}


Image Ejercicio5_4
Image Ejercicio5_4b

 

 

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