ElectroYou

Salve a tutti.
Sto riprendendo l'argomento degli amplificatori basati su nmos. Per cominciare, il sedra fa un esempio molto banale in cui si polarizza un nmos in maniera da porlo in saturazione, per poi mettere il segnale da amplificare su $v_{gs}$ . Il punto di lavoro del transistore si muove sulla retta di carico data da R_D

. Casualmente ho trovato su internet un'immagine che rappresenta il circuito, anche se i valori sono diversi:

(la mia

è mostrata come R_C

, mentre il nmos è collegato con S a massa).
Il sedra procede dicendo che, visto che il transistor è confinato in zona saturazione, la corrente i_D

causata da un cambiamento di $v_{gs}$ sarà lineare, il che produce uno spostamento nuovamente lineare sulla retta di carico, e dunque un'amplificazione lineare che non distorce la forma d'onda.
Io però sapevo che, trascurando l'effetto di modulazione della lunghezza del canale, in zona saturazione la relazione tra i_D

e $v_{gs}$ è quadratica:
$i_D = K(v_{gs}-V_t)^2$
Cosa non ho capito?

Il Sedra sta facendo riferimento al comportamento linearizzato (piccolo segnale) del MOS. E` vero che la caratteristica e` parabolica, ma se la variazione di tensione gate source e` piccola, il punto di funzionamento che si sposta sulla parabola si sposta di poco e localmente la parabola puo` essere considerata "diritta", si e` in condizioni di "piccolo segnale" o condizioni di linearita`.

Si puo` vedere con le formule in questo modo: corrente di drain e tensione di gate-source le scrivo come I_D+i_d

e $V_{GS}+v_{gs}$ dove la parte maiuscola e` il bias point e quella minuscola e` la variazione intorno al bias point.

Allora in generale si ha

$I_D+i_d=\frac{k}{2}(V_{GS}+v_{gs}-V_{TH})^2=$
$\frac{k}{2}\left (\underbrace{V_{GS}^2-2V_{GS}V_{TH}+V_{TH}^2}_{I_D}+\underbrace{2V_{GS}v_{gs}-2V_{TH}v_{gs}+v_{gs}^2}_{i_d}\right )$

EDIT: Mancava un quadrato sul primo VGS! Il rincoglionimento avanza

I primi tre termini sono i termini di polarizzazione, in continua, mentre la variazione di corrente i_d

vale

$i_d=k(V_{GS}-V_{TH})v_{gs}+\frac{k}{2}v_{gs}^2$

Se la variazione $v_{gs}$ e` abbastanza piccola, allora il termine quadratico e` trascurabile e si ottiene l'approssimazione di piccolo segnale

$i_d=k(V_{GS}-V_{TH})v_{gs}$ in cui si vede che la variazione della corrente di drain e` proporzionale alla variazione di tensione gate source, se questa e` abbastanza piccola.

Il conto di prima si puo` fare anche con derivate e sviluppi in serie di Taylor, ma per un quadrato forse non ne vale la pena, almeno la prima volta e se non si ricorda bene analisi 1.

IsidoroKZ..sei il poeta della chiarezza.

Solo perche' parlo di cose semplici dato che le cose complicate non le capisco :-)

eh..si si

ElectroYou

Amplificatore NMOS

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Re: Amplificatore NMOS

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