Instituto Tecnolgico de Massachusetts Departamento de Ingeniera Elctrica e Informtica

6.002 Circuitos electrnicos

Tarea para casa 6Boletn F00-031

Fecha de distribucin: 12 de octubre de 2000 - Fecha de entrega: 20 de octubre de 2000

Lea las secciones 9.1 a 9.2.

Ejercicio 6-1: ejercicio 1 del captulo 9.

Ejercicio 6-2: ejercicio 2 del captulo 9.

Problema 6-1: (ejercicio 5 del captulo 9. El apartado e) se ha omitido).

Considere de nuevo el amplificador MOSFET mostrado en la figura 9.44 (vanse los apuntes). Suponga,una vez ms, que el amplificador es accionado segn la disciplina de saturacin.

a) Cul es el alcance de las tensiones de entrada vlidas para el amplificador? Cul es el alcancecorrespondiente de las tensiones de salida vlidas?

b) Suponiendo que deseemos utilizar tensiones de la forma Asin(wt) como entradas AC al amplificador,determine el punto de polarizacin de entrada VI para el amplificador que permitir la mximaoscilacin de entrada segn la disciplina de saturacin. Cul es la correspondiente tensin desalida VO del punto de polarizacin?

c) Cul es el valor ms alto de A que permitir el funcionamiento de la regin de saturacin parael punto de polarizacin determinado en el apartado b)?

d) Cul es la ganancia de pequea seal del amplificador para el punto de polarizacin determinado en b)?

Problema 6-2: (problema 1 del captulo 9. El apartado c) se ha omitido).

En este problema se estudia el anlisis de pequea seal del amplificador MOSFET analizado en el problema 3(figura 8.40) del captulo anterior.

a) En primer lugar, considere la polarizacin del amplificador. Determine VIN, el componente de polarizacinde vIN, de forma que vOUT est polarizado para VOUT donde 0 < VOUT < VS. Halle VMID, elcomponente de polarizacin de vMID en el proceso.

b) A continuacin, sea vIN = VIN + vin donde vin se considera una pequea perturbacin de vIN alrededorde VIN. Realice la sustitucin para vIN y linealice la expresin resultante para vOUT.Su respuesta debera ser de la forma vOUT = VOUT + vout, donde vout toma la forma siguiente:vout = Avin. Observe que vout es la salida de pequea seal y A la ganancia de pequea seal.Obtenga una expresin para A.

Problema 6-3: (problema 2 del captulo 9. Los apartados e) y f) se han omitido).

Considere de nuevo el bfer descrito en el problema 5 (figura 8.41) del captulo anterior. Realice un anlisisde pequea seal de este circuito siguiendo los pasos que se indican a continuacin. Suponga que el MOSFETfunciona en su regin de saturacin y siga utilizando el modelo SCS de MOSFET.

a) Dibuje el modelo de circuito de pequea seal del bfer.

b) Demuestre que la trasconductancia gm de pequea seal del MOSFET viene dada por:

gm = K(VIN - VOUT - VT)

donde VIN y VOUT son las polarizaciones o las tensiones del punto de funcionamiento, de entrada o de salida, respectivamente.

c) Determine la ganancia de pequea seal del bfer. Es decir, determine la relacin vout/vin.

d) Determine la resistencia de salida de pequea seal del bfer. Es decir, determine la resistenciaequivalente del bfer en el puerto de salida de su modelo de pequea seal con vin = 0.(Tenga en cuenta que sta es la resistencia equivalente de Thevenin del circuito de pequea seal considerando el puerto de salida).

e) Determine la resistencia de entrada de pequea seal del bfer. Es decir, determine la resistenciaequivalente del bfer en el puerto de salida de su modelo de pequea seal. (Tenga en cuenta que staes la resistencia equivalente de Thevenin del circuito de pequea seal considerando el puerto de salida).

hw6