[SOLVED]"Trovare guadagno $A_V$" (con MOSFET)
Salve a tutti,
Potreste, per cortesia, darmi una mano a capire come si trova $A_V=V_o/V_i$ per il seguente circuito?
SVOLGIMENTO
il condensatore "G" è un corto circuito, giusto?
\(\displaystyle R_1 \parallel R_2 \)?
$I_D$ che scorre su $R_D$, è lo stesso che scorre nel source?
Poi come diventa il circuito equivalente?
Potreste, per cortesia, darmi una mano a capire come si trova $A_V=V_o/V_i$ per il seguente circuito?
SVOLGIMENTO
il condensatore "G" è un corto circuito, giusto?
\(\displaystyle R_1 \parallel R_2 \)?
$I_D$ che scorre su $R_D$, è lo stesso che scorre nel source?
Poi come diventa il circuito equivalente?
Risposte
"hastings":
SVOLGIMENTO
il condensatore "G" è un corto circuito, giusto?
se sei in regime sinusoidale direi di no...
"itpareid":
[quote="hastings"]
SVOLGIMENTO
il condensatore "G" è un corto circuito, giusto?
se sei in regime sinusoidale direi di no...[/quote]
Invece direi di si... Di solito per semplificare le cose si prende una capacità di disaccoppiamento con C -> infinito, in modo da poterla considerare un aperto in polarizzazione e un corto su segnale.
"hastings":
Salve a tutti,
Potreste, per cortesia, darmi una mano a capire come si trova $A_V=V_o/V_i$ per il seguente circuito?
SVOLGIMENTO
il condensatore "G" è un corto circuito, giusto?
\(\displaystyle R_1 \parallel R_2 \)?
$I_D$ che scorre su $R_D$, è lo stesso che scorre nel source?
Poi come diventa il circuito equivalente?
Ti consiglio di agire così: quando hai amplificatori a MOSFET il tuo compito è trovare la Vgs del transistore, così da poter poi calcolare la corrente che vi scorre (e che scorre quindi in RD dandoti guadagno) moltiplicando per gm. Come detto prima, G lo puoi considerare come un cortocircuito su segnale, quindi quanto vale Vgs?
In effetti il prof dice di considerare il condensatore G come c.c.
Ho ridisegnato il circuito e non so se Vgs è dato dalla partizione di Vs attraverso Rs e Rp=R1//R2 cioè così:
\(\displaystyle V_{gs}=V_s \, \frac{R_1 \parallel R_2}{(R_1 \parallel R_2) + R_s}\)
Se questo non è corretto, Rs è in parallelo con (R1 // R2)?
Ho ridisegnato il circuito e non so se Vgs è dato dalla partizione di Vs attraverso Rs e Rp=R1//R2 cioè così:
\(\displaystyle V_{gs}=V_s \, \frac{R_1 \parallel R_2}{(R_1 \parallel R_2) + R_s}\)
Se questo non è corretto, Rs è in parallelo con (R1 // R2)?
Giusto così.
Trovato $V_{gs}$, dico che \(\displaystyle I_D=\frac{V_o}{R_D} \) ma anche \(\displaystyle I_D=g_m \, V_{gs} \) (per il modello per piccoli segnali in bassa frequenza).
Allora dico pure che...
\(\displaystyle V_o=R_D \, I_D=R_D \, (g_m V_{gs})=g_m \,R_D \frac{(R_1 \parallel R_2)}{(R_1 \parallel R_2)+R_s}\,V_s\)
Quindi:
\(\displaystyle A_V=\frac{V_o}{V_s}= \frac{g_m \,R_D \frac{(R_1 \parallel R_2)}{(R_1 \parallel R_2)+R_s}\;\,V_s }{V_s} = \frac{(R_1 \parallel R_2)}{(R_1 \parallel R_2)+R_s}g_m \,R_D\)
Al prof. era venuto questo risultato solo che c'era un meno davanti al risultato finale. Dove ho perso il meno? Fin qui è giusto? Oppure ho toppato alla grandissima?
Allora dico pure che...
\(\displaystyle V_o=R_D \, I_D=R_D \, (g_m V_{gs})=g_m \,R_D \frac{(R_1 \parallel R_2)}{(R_1 \parallel R_2)+R_s}\,V_s\)
Quindi:
\(\displaystyle A_V=\frac{V_o}{V_s}= \frac{g_m \,R_D \frac{(R_1 \parallel R_2)}{(R_1 \parallel R_2)+R_s}\;\,V_s }{V_s} = \frac{(R_1 \parallel R_2)}{(R_1 \parallel R_2)+R_s}g_m \,R_D\)
Al prof. era venuto questo risultato solo che c'era un meno davanti al risultato finale. Dove ho perso il meno? Fin qui è giusto? Oppure ho toppato alla grandissima?
E' corretto, però giustamente ti manca un meno, perché $V_0$ non è $R_D I_D$ ma $-R_D I_D$: si dice che il source a massa è uno stadio INVERTENTE, perché ha guadagno negativo. Impara questa regola fondamentale: la caduta di tensione su un resistore ha il verso opposto della corrente che vi scorre. In questo caso, dunque, la corrente del MOS scorre verso il basso, dunque disegnando la caduta di tensione su $R_D$ come una freccia che va da - a + hai che il - è in corrispondenza di $V_0$, dunque lì la tensione scende.
ok, grazie mille per l'aiuto.
qualcuno sarebbe così gentile da dirmi perchè diventa Vdd diventa collegato a massa?
Linearizzando un circuito, ovvero facendone l'equivalente per piccolo segnale, stai applicando un principio di sovrapposizione degli effetti. Infatti la tensione in un nodo sarà del tipo $V+v$, ovvero il valore di polarizzazione + quello di piccolo segnale (corrente in un ramo = $I+i$). Una volta polarizzato il circuito, ovvero una volta trovato il suo punto di lavoro di grande segnale, puoi tralasciare tutte le $V$ e concentrarti sulle $v$, quindi $V_{DD}$ diventa massa. Occhio al fatto che il valore REALE di $V_0$, una volta realizzato il circuito, sarà pari al suo valore in polarizzazione, a cui si sommerà la quantità di piccolo segnale - $R_D i_d$.
Perché $V_{DD}$ è in DC, non AC, quindi quando fai l'analisi in AC, i generatori in DC vanno messi a massa.
ho capito grazie...ma se al posto di Vgs dovessi trovare Vgd(sempre in funzione di Vs) ?
Beh scusa, non vedi che il drain è il nodo d'uscita? Basta che ti guardi quello che abbiamo scritto prima per calcolare quanto vale l'uscita.
ah si è vero....era banale grazie della risp,volevo sapere un ultima cosa se possibile:perchè facendo questo tipo di esercizio trovo i risultati con segno opposto a quello che viene a me?
E io che ne so! 
Prova a vedere se non stai sbagliando i versi delle correnti che calcoli.
Prova a vedere se non stai sbagliando i versi delle correnti che calcoli.
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