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ESPEJODECORRIENTECONMOSFET Hallarlosvaloresdelosvoltajesycorrientesenelcircuito. VGD=0<Vt=2Estánensaturación EcuacionesenelcircuitoMOSFETdelaizquierdaIref=ID: EcuacióndelacorrienteenelMOSFET.CálculodeID ParaID=0,71mAtenemosVGS=0,65VmientrasqueparaID=0,4mA tenemosVGS=4V. LacorrienteID2esigualaIDyconstituyelafuentedecorrienteque puedeutilizarseparapolarizarotrosamplificadores. AMPLIFICADOREMISORCOMÚNCONRESISTENCIADEEMISOR, POLARIZADOCONFUENTEDECORRIENTE Paraelcircuito mostradocalcular elpuntode operación β=100 Vbe=0,7V Puntodeoperación,sabiendoqueIE=3mA IC=3mAIB=0,03mAVCE=5V PREPARACIÓNDELAPRÁCTICA5 CARACTERÍSTICASDELMOSFET.AMPLIFICADORDRAINCOMÚN ESPECIFICACIONESDELTRANSISTORMOSFETCANALNVN10K Resistenciaenla regióntriodo ESPECIFICACIONESDELTRANSISTORMOSFETCANALNBS170 LOSPARÁMETROSDELMOSFET Ensaturación: EnlosmanualesapareceGFS"ForwardTransconductance": Relaciónentrelavariabledesalida(ID)yladeentradaVGSparauna corrienteIDespecífica.Estadefiniciónessimilaralgmpara pequeñaseñal,aplicadaavaloresDC.ParaelMOSFETVN10K: Paratrabajarconlasecuacionesdepolarizaciónsedefine: UtilizandounadelasecuacionesparagmyaplicándolaaGFS iD = K (VGS − Vth ) 2 (identificadatambién comoGm): € 1 W K = k' 2 L € W k' = 2K L € W 2I D gm = k' L k' W L W 2I D Gm = k' L W k' = 2K L 2I D ID = 2K € = 2K = 2 KI D W 2K K k' L Conlosdatosdelejercicio: mA 100 = 2 K 500mA V € K=5 mA V2 € Gm = 2 KI D € iD = 5 mA (VGS − Vth ) 2 V2 CIRCUITOSPARALAPRÁCTICANº5 Característicasdesalidadel MOSFETCANALN Eltransistorsedibujacomoun componenterealparaindicarqueno espartedeunamplificador. RG=1MΩ RD=1kΩ VoltajeVBB=De0a2V Generador:Vmax=3VVoffset=3V f=1kHz ParacadavalordeVGGseobservaunasolacurvadeIDvs.VDS. HayqueinvertirelcanalXparaverlascurvasconlaorientación adecuada. Enlapantalladelosciloscopio ParamedirrdsydeterminarelvalordeVA. Curvaenpantalla:Seseleccionaunpardepuntossobrelacurvayse determinalapendientedelamisma.Elinversoeslaresistenciaro. ConlapendienteyVDSsecalculaVA. ro = VDS2 − VDS1 I D2 − I D1 CaracterísticasdetransferenciadelMOSFET RG=1MΩ RD=1kΩ RS=510Ω VoltajeVDD=De0a2V Generador:Vmax=3VVoffset=3V f=1kHz Lafiguraeslacurvacaracterísticade transferenciadelMOSFET. HayqueinvertirelcanalXparaverlascurvasconlaorientación adecuada. ParamedirgmyVtenlacaracterísticadetransferencia Vtsemidedeterminandoel voltajeenelquelacurva comienzaacrecer. Paramedirgm Seescogeunpuntoenelquese mideID1yVGS1 Seescogeunotropuntoenel quesemideID2yVGS2 Elparámetrogmes gm I D2 − I D1 = VGS2 − VGS1 AMPLIFICADORDRAINCOMÚN TransistorBS170 VDD=12V R1=1MΩ R2=2MΩ RS=1kΩ RL=1kΩ Cgen=100nF CL=22µF Vt≈2V gFS=320mS@200mA CÁLCULOSINICIALES K=128 ValoresdeID=6,22mAy5,79mA VGSválido:2,24V ENELLABORATORIO POLARIZACIÓNDELTRANSISTOR EnprimerlugarsemontasoloelcircuitoDC. *Sedeterminaelpuntodeoperación midiendoconelmultímetro: VGS:Probarhaciendounamedicióndirectay luegounaindirectaVG-VS VDS ID=VD/RD *Solocuandoelpuntodeoperación seencuentreenunrangocercanoalos valoresdeseados,sepuedecontinuarcon elestudioenAC. ELDRAINCOMÚNCOMOAMPLIFICADOR *SeenciendelafuenteDC *Seaplicaelvoltajedesalidadel generador,atravésdeundivisor devoltajeconunpotenciómetro siesnecesarioparaobtenerlas amplitudesdeseadas *SeseleccionaelVimaxdeforma quenohayadistorsiónala salida *SeaumentaVimaxhastaproducir distorsiónalasalida. *Seregistranvariasformasde ondadelaentradaconlasalida. MEDICIÓNDELAGANANCIADEVOLTAJE Gananciadevoltaje: SemideelvoltajeAC sobrelacargayelvoltaje ACaplicadoalGate AV=Vo/Vi MEDICIÓN DE LA RESISTENCIA DE SALIDA * Se aplica un voltaje de entrada que produzca una salida de 3 o 4 Vpp y se mide cuidadosamente el voltaje de salida V01. * Se coloca una resistencia de carga de 1K y se mide cuidadosamente el voltaje de salida V02. *Con esos datos se puede plantear el circuito mostrado y determinar el valor de Ro. RESPUESTAENFRECUENCIA *SeenciendelafuenteDC *Manteniendoelvoltajede salidadelgenerador constanteyasegurándose queelamplificadorno entreensaturación,sehace unbarridodefrecuenciay setomanlas correspondientes medicionesalasalida,parapoderrealizarundiagramadeamplitudvs. frecuenciayotrodedesfasajevs.frecuencia,enunrangocomparable conelqueserealizólasimulación. *NOTA:Cuandoenlapreparaciónobtengalarespuestaenfrecuencia delamplificadorbajoestudio,seleccionequeelejeverticalestéendB,e identifiquelafrecuenciadecorteinferiorylafrecuenciadecorte superior.
