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Punto di lavoro MOS

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] Punto di lavoro MOS

Messaggioda Foto UtenteShika93 » 19 ago 2016, 12:27

Ho difficoltà a trovare la corrente di drain in questo circuito.


So che I_D=k(V_{gs}-V_t)^2. V_G=10/2=5V dato che le due resistenze R_1, R_2 sono uguali e V_S=R_4I_D e V_D=20-R_3I_D ma non riesco ad andare avanti perché mi manca I_D.
Volevo evitare di mettere a sistema le equazioni di V_S e I_D e fare mille conti.
Essendoci il condensatore di disaccoppiamento su V_o non posso dire che V_D=V_0=10V, giusto? Quindi c'è una soluzione semplice per calcolare la corrente?
Conosco tutti i parametri del transistor. k=0.25mA/V^2, V_t=2V
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[2] Re: Punto di lavoro MOS

Messaggioda Foto Utentetalpa » 19 ago 2016, 14:36

ciao, io non sono molto esperto, meglio che aspetti la risposta di qualcun altro...

mi pare di ricordare che quando cerchi il punto di lavoro di un MOS devi porre le capacità = c.c., per cui V0 dovrebbe essere 10V, come dici tu.
per trovare la corrente di drain in effetti metterei a sistema la prima equazione che hai scritto e le due successive, in modo da poter sostiruire Vgs nella prima. fai Vg-Vs=Vgs e la sostituisci nella prima.
ti torna...?
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[3] Re: Punto di lavoro MOS

Messaggioda Foto Utentetalpa » 19 ago 2016, 14:39

scusa ho detto una stupidata!
condensatore=c.a.

però non credo che tu possa dire Vd=Vo=10V, percheé, appunto, il condensatore è c.a.
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[4] Re: Punto di lavoro MOS

Messaggioda Foto UtenteShika93 » 19 ago 2016, 18:23

Eh si lo so. Per questo ho chiesto perché non capisco da che parte girarmi
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[5] Re: Punto di lavoro MOS

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 19 ago 2016, 18:32

Shika93 ha scritto:Volevo evitare di mettere a sistema le equazioni di V_S e I_D e fare mille conti.


Ahime', ti toccano :( Le equazioni che hai scritto sono giuste, bisogna ancora combinarle fra di loro.

Tanto per cominciare per trovare il bias point devi aprire tutti i condensatori, cortocircuitare gli induttori ed azzerare i generatori (indipendenti) di segnale. Il circuito si riduce al seguenteo



La maglia rossa e` quella da percorrere per risolvere il circuito, ricordando che V_{GS} e` una incognita al pari di I_D.

Questo e` il metodo lungo, molti passaggi si possono saltare. L'equazione alla maglia e`

V_{Th}=V_{GS}+R_4I_D

e contiene due incognite, la tensione gate source e la corrente di drain. L'altra equazione e` quella del MOS in zona satura (si suppone che sia in zona satura, poi alla fine si verifica se lo era davvero.

I_D=k(V_{GS}-V_t)^2

Due equazioni, due incognite! Ci siamo! Sfortunatamente non e` un sistema lineare, e quindi bisogna andare di sostituzioni. Si puo` ricavare VGS oppure ID dalla prima e sostituirlo nella seconda equazione, e si ottiene

V_{GS}=V_{Th}-R_4I_D e sostituendo nell'equazione del MOS da`

I_D=k(V_{Th}-R_4I_D-V_t)^2

Equazione di secondo grado, risolvi trovi due soluzioni. Calcoli il valore di VGS con ciascuna di queste due soluzioni, quello che viene minore della tensione di soglia e` da scartare. In questo circuito la soluzione da scartare e` sempre la maggiore delle due ID. Ma abituati a fare le verifiche, perche' non tutti i circuiti sono cosi`.

Oppure ricavi ID dalla prima e quazione e sostituisci nella seconda

I_D=\frac{V_{Th}-V_{GS}}{R_4}

ottenendo

\frac{V_{Th}-V_{GS}}{R_4}=k(V_{GS}-V_t)^2

Ancora una equazione di secondo grado, risolvi, scarti la soluzione con VGS minore della tensione di soglia, poi avendo la VGS giusta con una delle due equazioni calcoli ID.

Una volta trovata ID, devi verificare che il MOS sia proprio in zona satura: calcoli la VDS e verifichi che sia maggiore di VGS-Vt. Se non lo fosse, ricominci da capo usando l'equazione del MOS in zona triodo.
Per usare proficuamente un simulatore, bisogna sapere molta più elettronica di lui
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[6] Re: Punto di lavoro MOS

Messaggioda Foto UtenteShika93 » 19 ago 2016, 19:04

Immaginavo che andasse a finire così. Speravo in un magheggio che mi ero perso per evitarmi il sistema.
Grazie mille!
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