Circuito di piccolo segnale

[Bernheart]

Buonasera,
sto studiando un circuito con un transistor NMOS: dopo averne studiato il punto di lavoro, mi si chiede di valutare guadagno di piccolo segnale.
La mia domanda verte sulle tensioni in gioco nel circuito di piccolo segnale: i valori di tensione calcolati in continua possono essere mantenuti nel circuito di piccolo segnale?
Se ad esempio ho ricavato una tensione V_D=3 V nel circuito in continua, sono automaticamente sicuro che anche nel circuito di piccolo segnale V_D sarà uguale a 3V?

Grazie per la vostra attenzione.

P.s. Non ho allegato il circuito, perché la domanda è di carattere generico. Se però preferite dare un'occhiata più concreta, notificatemelo e ve lo riporterò

[posta10100]

il circuito di piccolo segnale lo utilizzi per valutare il guadagno dinamico del circuito, infatti per disegnarlo devi cortocircuitare tutti i generatori di tensione e aprire tutti i generatori di corrente.
Il loro contributo lo tieni in considerazione con la transconduttanza "gm" calcolata a partire dal circuito statico (spero sia questo il metodo che ti hanno insegnato).

Ora sono di corsa, riporta il testo completo dell'esercizio e lo schema (in fidocadj );
riporta anche i calcoli che hai fatto e lo schema del circuito di piccolo segnale, più tardi se vuoi lo possiamo rivedere insieme.

[Bernheart]

Ciao posta,
e grazie per l'enorme cortesia!
Dunque questo è il circuito di studio:

ho già risolto il primo punto e ho calcolato i seguenti valori




I valori sembrano corretti.

Questo è invece il circuito di piccolo segnale, in cui ho semplicemente sostituito al transistor la sua versione approssimata al primo ordine.

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

dove





Dunque come dovrei procedere qui? I valori delle tensioni calcolati per il drain e il source del transistor nel primo punto valgono ancora nel circuito di piccolo segnale, oppure devo ricalcolare tutto daccapo?

[guzz]

nel circuito a piccolo segnale tutti i generatori di tensione vanno messi a massa.
quindi Vg e Vdd saranno a potenziale nullo
inoltre, puoi considerare i condensatori come cortocircuito

questo cambia un po' il circuito, dovresti ridisegnarlo prima di risolverlo...

[slashino]

I condensatori li devi lasciare così come sono.
Calcoli la funzione di trasferimento, che dipenderà dalla frequenza, e poi ne tracci il diagramma di Bode.

Nel fare questo devi spegnere tutte le sorgenti tranne quella di piccolo segnale che ti interessa, e tenere a mente che le tensioni che calcoli andranno a sovrapporsi a quelle che hai calcolato per il punto di lavoro.

Comunque ti consiglio di risolvere questo tipo di circuiti senza ricorrere al modello di piccolo segnale esplicitamente; cioè prova a rifarti soltanto al circuito originario e di calcolare quello che ti viene chiesto immaginado nella tua mente il circuito di piccolo segnale ma senza disegnarlo.

[Bernheart]

Come mai questo consiglio? Grazie per le vostre risposte!

[slashino]

Più che un consiglio è una necessità.

Più avanti studierai circuiti più complessi, anzi più grandi, per i quali non potrai disegnare tutti i modelli equivalenti e per forza di cose dovrai ragionare come ti ho detto.
Prima ti abitui meglio è. Inoltre ragionare sul circuito di partenza ti permette di capire a fondo cosa sta accadendo; con il modello a piccolo segnale potresti perdere questo vantaggio

[Bernheart]

inoltre, puoi considerare i condensatori come cortocircuito

Perché? Il condensatore, se non erro, alle alte frequenze si comporta come un c.c.

[posta10100]

e grazie per l'enorme cortesia!

Prego :)

ho semplicemente sostituito al transistor la sua versione approssimata al primo ordine

Come ti ha già detto guzz devi spegnere tutti generatori tranne quelli di segnale, nel tuo caso resta solo is

nel circuito a piccolo segnale tutti i generatori di tensione vanno messi a massa.

In questo caso è corretto ma non mi piace
Preferisco dire che i generatori di tensione vanno cortocircuitati e quelli di corrente aperti.
Se al posto di Vdd tu avessi due generatori di tensione in serie, Vdd1 e Vdd2, a me risulta più immdiato capire cosa devo fare. Parere personale ovviamente.

Perché? Il condensatore, se non erro, alle alte frequenze si comporta come un c.c.

E' un trucco per semplificarsi la vita nei casi in cui sai che alla frequenza di lavoro il condensatore ha una impedenza molto più bassa di quella che vede ai suoi capi, di fatto il parallelo equivale (quasi) ad un corto circuito.
Lo sostituisci con un filo e semplifichi i conti.

Prova a ridisegnare il circuito di piccolo segnale cortocircuitando Vdd e prova a scrivere la funzione di trasferimento.

[Bernheart]

Adesso mi viene il dubbio:
se V_g è a massa, qual è la V_gs che devo considerare per il calcolo della corrente pilotata in tensione?
E' quella del circuito precedente, quello in continua, o di questo di piccolo segnale?