DC-Analyse von MOSFET-Schaltkreisen mit gemeinsamer Quelle, um die Gate-Spannung unter Verwendung verschiedener Netzteile zu ermitteln

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

starker Text

Ich löse Probleme bei der DC-Analyse von MOSFET-Schaltungen. Wir sollen verschiedene Parameter wie Id (Drain Current) und Spannungen an verschiedenen Knoten wie Vg (Gate Voltage) finden.

Die verwendeten MOSFETs sind beide NMOS (n-Kanal-Anreicherungstyp)

In meinem Buch ist Vg, wenn es um Schaltungen des ersten Typs geht, gegeben durch

Vg=[R3/(R2+R3)]*Vdd ____________ eqn 1 (Ich denke, das liegt daran, dass die Widerstände R3 und R2 ein Spannungsteilernetzwerk bilden. Korrigieren Sie mich, wenn ich falsch liege)

Für Schaltungen des zweiten Typs wird Vg jedoch berechnet durch

Vg=[R3/(R2+R3)]*(Vdd-(-Vdd)) - Vdd _______________ Gl. 2

Ich verstehe nicht, warum Vdd subtrahiert wird. Ich habe alle Seiten meines Buches nach einer einzeiligen Erklärung durchsucht, aber keine bekommen. Ich habe auch versucht, die beiden Knoten zu verbinden, um eine dritte Schleife zu bilden, und dann KVL (Kirchoffs Spannungsgesetz) zu verwenden, aber ich verstehe es einfach nicht.

Kann mir jemand die Gleichungen 1 und 2 erklären?

PS: Dies ist meine erste Frage auf dieser Seite, daher sind allgemeine Tipps zum Stellen spezifischer, leicht verständlicher Fragen und schnelle Antworten willkommen. Haben Sie einen guten Tag.

Antworten (2)

Der Vg eqn für den 1. Kreis ist korrekt.

Der 2. Kreis hat eine negative Schiene (auch Vdd genannt) und hier liegt die Verwirrung. Sie können die Spannung am Gate als doppelt so hoch wie den 1. Stromkreis betrachten, jedoch relativ zu -5 V.

Vdd-(-Vdd) = 2*Vdd = 10 V, weil Vdd allein 5 V beträgt. Dies und die Standard-Potenzialteilerformel geben Ihnen eine Gate-Spannung relativ zur -5-V-Schiene.

Da die Gate-Spannung jedoch sinnvoller auf 0 V bezogen ist, muss Vdd subtrahiert werden, um Vg relativ zu 0 V und nicht zu -5 V zu machen.

Sie werden tatsächlich feststellen, dass diese beiden Gleichungen nach ein wenig Aufräumen gleich sind.

Anstelle von 0, -5 oder -Vdd nennen wir die niedrigere Spannung Vss. So sollte die Gleichung jetzt aussehen:

v G = R 3 R 2 + R 3 × ( v D D − ( v S S ) ) + v S S

Der erste Teil der Gleichung wendet einen Spannungsteiler auf das Gesamtpotential von Vdd-Vss an. Im zweiten Fall können Sie sehen, dass 5 V bis -5 V ein Unterschied von 10 V über die Schienen sind und dass 10 V über R2 und R3 aufgeteilt werden. Diese zusätzliche Vss am Ende liegt daran, dass jede Spannung, die an R3 anliegt, zusätzlich zur Referenzspannung Vss hinzugefügt wird.

Wenn Sie Vss durch 0 oder -Vdd ersetzen, sollten Sie die Gleichungen 1 und 2 erhalten.

Danke schön. Es ist erstaunlich, wie die kleinsten Dinge der Aufmerksamkeit entgehen können. :)
DC-Analyse von MOSFET-Schaltkreisen mit gemeinsamer Quelle, um die Gate-Spannung unter Verwendung verschiedener Netzteile zu ermitteln
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v