El MOSFET Polarización y Análisis DC Introducción al Diseño de Circuitos Integrados. Electrónica Análoga I Prof. Gustavo Patiño. M.Sc, Ph.D. MJ 12- 14 20-01-2015

Polarización de Amplificadores MOS en CI. Fig. 5.41 Basic MOSFET current mirror. Electrónica Analógica I. Facultad de Ingeniería. Universidad de Antioquia. 2014-2

Característica de salida de la fuente de corriente Fig. 5.42 Output characteristic of the current source in Fig. 5.40 and the current mirror of Fig. 5.41 for the case Q2 is matched to Q1.

Circuitos de mando de corriente Circuito CMOS de control de corriente

Circuitos de mando de corriente (..cont) Tomado de la sección 5.6.2 del libro de Sedra/Smith, Cuarta Edición.

Amplificador MOSFET Circuito conceptual En la práctica, no se utiliza la polarización del MOSFET con una fuente separada VGS. En lugar de la resistencia RD se suelen utilizar transistores MOS como dispositivos de carga. Fig. 5.31 Conceptual circuit utilized to study the operation of the MOSFET as an amplifier.

Cargas pasivas y cargas activas En Q1, VGD1=0 VGS1 = VDS1 En Q3 y Q2 VGD3=0  VGS3 = VDS3= VGS2

Señal de corriente en el Drain Condición de pequeña señal Transconductancia del MOSFET Electrónica Analógica I. Facultad de Ingeniería. Universidad de Antioquia. 2014-2

Operación de pequeña señal Fig. 5.32 Small-signal operation of the enhancement MOSFET amplifier.

Ganancia de voltaje: Fig. 5.33 Total instantaneous voltages vGS and vD for the circuit in Fig. 5.31. Electrónica Analógica I. Facultad de Ingeniería. Universidad de Antioquia. 2014-2

Modelos de circuito equivalente de pequeña señal En ambos casos las resistencia de entrada es muy alta, idealmente infinita OJO: Tanto gm como ro dependen del punto de operación. Fig. 5.34 Small-signal models for the MOSFET: (a) neglecting the dependence of iD on vDS in saturation (channel-length modulation effect); and (b) including the effect of channel-length modulation modeled by output resistance ro = |VA|/ID.

La Transconductancia gm Para obtener una transconductancia relativamente grande, el dispositivo debe ser corto (bajo L) y ancho (grande W). Usando la expresión para corriente DC en región de saturación: Comparando con el BJT, la transconductancia de éste no depende de la geometría del transistor y es proporcional a la corriente de polarización.

El modelo T de circuito equivalente Fig. 5.37 the T model of the MOSFET augmented with the drain-to-source resistance ro. Electrónica Analógica I. Facultad de Ingeniería. Universidad de Antioquia. 2014-2

MOSFET de enriquecimiento El Efecto Body Electrónica Análoga I Prof. Gustavo Patiño. M.Sc, Ph.D. MJ 12- 14 15-01-2015

El role del substrato - El efecto body En muchas aplicaciones la terminal Body es conectada a la terminal Source. En circuitos integrados, el substrato generalmente es común a muchos transistores MOS. El substrato es generalmente conectado al voltaje más negativo en un circuito NMOS y al voltaje más positivo en un circuito PMOS. VSB tiene efecto en la operación del circuito. El voltaje inverso de polarización extiende la región de agotamiento.

El role del substrato- El efecto body (…cont) El body actúa como otra terminal gate que también controla la corriente de drain en el MOSFET. Parámetro del efecto del Body

Modelo del efecto Body Electrónica Analógica I. Facultad de Ingeniería. Universidad de Antioquia. 2014-2

Aporte del estudiante Para el estudiante: Qué preguntas te surgen de esta clase? Qué respuestas le das a dichas preguntas? A cuáles preguntas no lograste identificar una clara respuesta? Busca más bibliografía e información adicional que complemente tus respuestas y el contenido de esta clase. Ante las preguntas e inquietudes que no encontraste respuesta en tu estudio y en la bibliografía consultada, busca asesoría oportuna con el profesor del curso. Electrónica Analógica I. Facultad de Ingeniería. Universidad de Antioquia. 2014-2