PSI 2223 – Introdução à Eletrônica Programação para a Terceira Prova

O MOSFET como Amplificador 21ª Aula: O MOSFET como Amplificador Ao final desta aula você deverá estar apto a: Explicar a utilização do MOSFET como amplificador quando opera na região de saturação Empregar o Modelo para pequenos sinais para calcular o ganho de tensão em amplificadores como MOSFET sedr42021_0307.jpg

Características de Corrente-Tensão do NMOSFET Tipo Enriquecimento

Equações de ID=f(VGS, VDS) de 1a Ordem NMOSFET Equações de ID=f(VGS, VDS) de 1a Ordem Região Triodo: 0< vDS  vGS-Vt Linear ( se vDS << vGS-Vt ) Parabólica Região de Saturação: 0< vGS-Vt  vDS (Parâmetro de Transcondu- tância do processo [A/V2]) onde Região de Corte: vGS Vt ou vGS-Vt 0 iD=0

NMOS Região de Saturação VDS > VGS − Vt Limiar entre triodo e saturação: vDS = vGS - Vt MOS saturado! NMOS

VDS ≥ VGS − Vt ou VGS ≤ VDS + Vt Exemplo 4.4 Como operar em saturação? Fazer VDS ≥ VGS − Vt ou VGS ≤ VDS + Vt [ vGS  vDS +Vt ]

Operando na Região de Saturação carga passiva [ vGS  vDS +Vt ] sedr42021_0426a.jpg

Operando na Região de Saturação carga passiva vi [ vGS  vDS +Vt ] sedr42021_0426a.jpg vo

Operando na Região de Saturação vO vI sedr42021_0426a.jpg vO

O MOSFET como Amplificador Como amplificador o MOSFET é utilizado na região de saturação carga passiva Será que podemos analisar esse comportamento matematicamente na região de saturação? [ VGS  VDS -Vt ]

Região de Saturação: Modelo para grandes sinais

Sofisticando o Modelo na Região de Saturação VA

Região de Saturação: Modelo para grandes sinais Modelo de circuito equivalente para grandes sinais de um NMOSFET operando em saturação incorporando r0

O MOSFET como Amplificador Como amplificador o MOSFET é utilizado na região de saturação carga passiva [ VGS  VDS -Vt ]

O MOSFET como Amplificador Falamos que como amplificador o MOSFET é utilizado na região de saturação inclinação (aproximação)

Modelos Equivalentes de Circuitos Pequenos Sinais Grandes Sinais

Modelos Equivalentes de Circuitos para Pequenos Sinais Pequenos Sinais com ro

Modelos Equivalentes de Circuitos para Pequenos Sinais sedr42021_0438a.jpg Ganho de Tensão

Até onde vale o Modelo Equivalente para Pequenos Sinais? vGS (saturação) >> sedr42021_0438a.jpg Pequenos Sinais!

PSI 2223 – Introdução à Eletrônica Programação para a Terceira Prova

O MOSFET como Amplificador II 21ª Aula – Parte II: O MOSFET como Amplificador II Ao final desta aula você deverá estar apto a: Empregar o Modelo para pequenos sinais para calcular o ganho de tensão em amplificadores como MOSFET Identificar a condição em que se considera um sinal como de pequena amplitude sedr42021_0307.jpg

Operando na Região de Saturação carga passiva [ VGS  VDS -Vt ] sedr42021_0426c.jpg

Modelos Equivalentes de Circuitos para Pequenos Sinais Limite com o corte: limite com o corte Limite com o triodo: limite com a triodo

Modelos Equivalentes de Circuitos para Pequenos Sinais sedr42021_0438a.jpg Outras maneiras de expressar gm

Ex. 4.10: Amplificador MOSFET fonte comum empregando um resistor de realimentação dreno-porta: Qual o ganho de tensão? Qual a resistência de entrada? Qual o maior sinal possível na entrada? Calcular POLARIZAÇÃO (= ID, VDS , VGS) Calcular PEQ. SINAIS (= Av, Rin, Rout) FET: Reta de Carga: VD = 15 – RDID = 15 – 10ID ID = 1,06 mA e VD(S) = VG(S) = 4,4 V

O papel do resistor de realimentação RG entre dreno e porta Saturação: VDS > VGS − Vt  RG garante saturação, pois VDS = VGS !!! carga passiva FET: VDS = VDD − RDID OU Reta de Carga: VDD = VGS + RDID  Se ID tende a aumentar, VGS diminui, forçando ID a diminuir. E vice-versa ID mais constante

Ex. 4.10: Qual o ganho de tensão?  iG ≈ 0

iG ≈ 0 mas não desconsideramos neste caso!!! Ex. 4.10: Qual a resistência de entrada? iG ≈ 0 mas não desconsideramos neste caso!!!

Devemos manter o MOSFET na saturação: Ex. 4.10: Qual o maior sinal possível na entrada? Devemos manter o MOSFET na saturação: vDS ≥ vGS − Vt vDSmin = vGSmax − Vt

O MOSFET como Amplificador II 22ª Aula: O MOSFET como Amplificador II Ao final desta aula você deverá estar apto a: Identificar as configurações básicas de amplificadores MOSFET empregados em Circuitos Integrados Explicar a necessidade de polarizar para ID constante Determinar o ganho de tensão nas configurações fonte comum, porta comum e dreno comum sedr42021_0307.jpg