• Rozwiązania:
• Zadanie 1
• Zadanie 2
• Zadanie 3
• Zadanie 4
• Zadanie 5
• Zadanie 6

Elektronika analogowa - tranzystor polowy

Zadanie 6: Dla układu jak na poniższym schemacie (gdzie V_DD = 5V, Vbias = 2V, R_D = 5kΩ, R_S = 10 kΩ) wyznaczyć V_DS oraz policzyć wzmocnienie napięciowe (K_V).

Parametry tranzystora: W = 100 μm, L = 10 μm, V_T = 0,8V, λ = 0, μ₀c_ox = 40 μA/V².

Rozwiązanie:

V_GS = 2 V

I_D = 288 μA = 0,288 mA

Analizując układ z napięciowego prawa Kirchoffa otrzymujemy:

V_DS = V_DD - R_D · I_D

Podstawiając dane:

V_DS = 5V - 5kΩ · 0,288 mA = 5V - 1,44V = 3,56 V.

V_DSSat = V_GS - V_T = 2V - 0,8V = 1,2V.

Ponieważ VDS > VDSSat oznacza to, że tranzystor jest w nasyceniu:

Aby obliczyć wzmocnienie napięciowe K_V posłużymy się
schematem małosygnałowym naszego układu:

V_IN = V_GS

V_OUT = - g_mV_GSR_D

K_V = - g_mR_D

Aby wyznaczyć g_m w zależności od I_D posłużymy się wzorem:

.

Po jego przekształceniu otrzymamy:

Zatem podstawiając do wzoru na g_m otrzymujemy ostatecznie:

.

© copyright kluza