[Elettronica analogica] Buffer di corrente, Resistenza di ingresso
Ciao a tutti, ho questo buffer di corrente:
con $R_S=1kOmega$, $V_(SS)= +5 V$, $V_(DD)= -5 V$, $V_T=0.4 V$, $k=10 mA//V^2$, $R_L=1.8kOmega$.
Mi viene chiesto di scegliere il valore di $R_1$ affinché la resistenza di ingresso del MOSFET sia pari a $100 Omega$.
Suppongo che $R_(i n) = R_1 //// 1/g_m$, quindi devo prima trovare $g_m$, quindi devo studiare la polarizzazione, ma non ci sto riuscendo, non sto capendo come ricavare il valore di $V_S$ necessario per calcolare tutto il resto... Un aiuto sarebbe gradito
Grazie!
con $R_S=1kOmega$, $V_(SS)= +5 V$, $V_(DD)= -5 V$, $V_T=0.4 V$, $k=10 mA//V^2$, $R_L=1.8kOmega$.
Mi viene chiesto di scegliere il valore di $R_1$ affinché la resistenza di ingresso del MOSFET sia pari a $100 Omega$.
Suppongo che $R_(i n) = R_1 //// 1/g_m$, quindi devo prima trovare $g_m$, quindi devo studiare la polarizzazione, ma non ci sto riuscendo, non sto capendo come ricavare il valore di $V_S$ necessario per calcolare tutto il resto... Un aiuto sarebbe gradito
Grazie!
Risposte
Direi che vuole una resistenza del MOSFET pari a 100 ohm, non del buffer. 
NB Quando scrivi l'unità di misura per esteso, usa ohm, non Ohm.
... e poi, quando segue il valore numerico, è più corretto usare $\text{k}\Omega$, non credi?
NB Quando scrivi l'unità di misura per esteso, usa ohm, non Ohm.
... e poi, quando segue il valore numerico, è più corretto usare $\text{k}\Omega$, non credi?
effettivamente Ohm era un pugno in un occhio
ho corretto usando il simbolo di Omega (di solito sono attento a queste cose, ma ultimamente non so, sarà il caldo.....)
Provo a risolvere il quesito.
Dalla $1/(g_m) = 100$, esprimendo $g_m$ in funzione della corrente e quindi del potenziale del source:
$1/(g_m) = 100 => 2sqrt(kI_D) = 1/100 => 4kI_D = 10^(-4) => (V_S)^2 -2V_TV_S+(V_T)^2 = 1/4 => (V_S)^2 -0.8V_S -0.09= 0$
mi risulta $V_S = 0.9V$, ma da qui non saprei più come procedere... Provo ad impostare la corrente in $R_1$ uguale (ma contraria al verso della freccia) a quella in $R_S$, in modo da avere che $I_S$ passi tutta attraverso il transistor, ma non ci siamo con i valori...
ho corretto usando il simbolo di Omega (di solito sono attento a queste cose, ma ultimamente non so, sarà il caldo.....)
Provo a risolvere il quesito.
Dalla $1/(g_m) = 100$, esprimendo $g_m$ in funzione della corrente e quindi del potenziale del source:
$1/(g_m) = 100 => 2sqrt(kI_D) = 1/100 => 4kI_D = 10^(-4) => (V_S)^2 -2V_TV_S+(V_T)^2 = 1/4 => (V_S)^2 -0.8V_S -0.09= 0$
mi risulta $V_S = 0.9V$, ma da qui non saprei più come procedere... Provo ad impostare la corrente in $R_1$ uguale (ma contraria al verso della freccia) a quella in $R_S$, in modo da avere che $I_S$ passi tutta attraverso il transistor, ma non ci siamo con i valori...
Io seguirei questa sequenza: da $g$ ottengo la tensione di overdrive $V_{od}$ e da questa sia la $I_D$ sia $V_{GS}$ che permette di determinare la corrente in $R_S$; da questi valori possiamo ottenere la corrente in $R_1$ e la tensione $V_{R1}$ ai suoi morsetti e quindi $R_1$ via Ohm.
provo da $g_m$ ad ottenere la tensione di overdrive ed ottengo lo stesso risultato:
$1/(g_m)=100 => (V_(SG)-V_T)/(2I_D)=100 => V_S = 200I_D + V_T => V_S = 200*10*10^(-3)(V_(SG)-V_T)^2 +V_T => V_S^2 - 1.3V_S + 0.36 = 0 => V_S = 0.9$
$I_D = k(V_(SG)-V_T)^2 = 2.5mA$,
in $R_S$ circola quindi $V_S/R_S=0.9mA$, ma da qui come ricavo la corrente in $R_1$? Mi manca il valore di $I_S$...
$1/(g_m)=100 => (V_(SG)-V_T)/(2I_D)=100 => V_S = 200I_D + V_T => V_S = 200*10*10^(-3)(V_(SG)-V_T)^2 +V_T => V_S^2 - 1.3V_S + 0.36 = 0 => V_S = 0.9$
$I_D = k(V_(SG)-V_T)^2 = 2.5mA$,
in $R_S$ circola quindi $V_S/R_S=0.9mA$, ma da qui come ricavo la corrente in $R_1$? Mi manca il valore di $I_S$...
IS è il generatore di corrente di segnale e, per la polarizzazione, va "spento".
BTW Perchè non usi la tensione di overdrive? ... dà relazioni più sintetiche.
BTW Perchè non usi la tensione di overdrive? ... dà relazioni più sintetiche.
ed infatti così ci siamo
$I_D + (V_S - V_(SS))/R_1 + V_S/R_S = 0 => R_1 = 1.2 kOmega$.
Grazie!
$I_D + (V_S - V_(SS))/R_1 + V_S/R_S = 0 => R_1 = 1.2 kOmega$.
Grazie!
In questa configurazione però non mi pare ben polarizzato, dalla $V_(SD) > V_(SG) - V_T$; oppure lo scarto è poco e quindi siamo in debole inversione, e va bene così?
"MrMojoRisin89":
In questa configurazione però non mi pare ben polarizzato, ...
Non direi, visto che la corrente $I_L=2","5 \ \text{mA}$, che $V_S=0","9\ \text{V}$ e che $ V_{DD}=-5\ \text{V}$,
avremo che, assumendo VDD=-5 V, ovvero togliendo l'errato segno[nota]Il testo non può scrivere sullo schema -VDD e poi nei dati VDD=-5 V.
[/nota] meno dallo schema circuitale, $V_{SD}=-R_LI_L- V_{DD} +V_S=1","4 \ \text{V} \gt V_{od}=0","5 \ \text{V} $
bene, tutto quadra, grazie RenzoDF!
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