Respuesta en Frecuencia con FET

Presentación del tema: "Respuesta en Frecuencia con FET"— Transcripción de la presentación:

1 Respuesta en Frecuencia con FET
iDS = kn (vGS – VTN)2 iDS = 5.5 A kn = 1.25 A/V2 vTN = 1 V vGS = 3.1 V iDS = 4.5 A vTN = 5 V vGS = 6.89 V gm = 5.24 Ω 4.74 30 V R1 = 6 MΩ RD = 1.2 Ω Cc2 = 100 uF VL ri = 100Ω MRF150 Cc1 = 0.1 uF + Vi RS = 3.79 Ω RL = 100Ω - R2 =24 MΩ Cs = 1000 uF Cc2 = 100 uF d VL Cc1 = 0.1 uF ri = 100Ω g + gm vgs RL = 100Ω - Vi RD = 1.2 Ω R2 = 4.8 MΩ s RS = 3.79 Ω Cs = 1000 uF 2:46 PM

2 vg vi vg= vi vg= vi Av = = vL vi vs vg vg vi vL= 100gm vgs vs vg vL vs
M + 1/jωCc1 vg= vi jω 4.8MCc1 jωCc1( M) + 1 Av = = vL vi vs vg 0.48 jω 1 + jω/2.08 vg vi = vs = gm vgs Zs = gm Zs ( vg - vs) = gm Zs vg - gm Zs vs vs + gm Zs vs = gm Zs vg vL= gm vgs 1.2 1 jωCc2 vs vg gm Zs 1 + gm Zs = vgs = vs gm Zs vL vs = 120 jωCc2 101.2 jωCc2 + 1 Zs 1 Cc2 = 100 uF > gm > 4.74 Ω 5.24 d VL Cc1 = 0.1 uF ri = 100Ω g Rs (1/ jωCs) Rs + 1/jωCs Zs = + RL = 100Ω - Vi gm vgs RD = 1.2 Ω R2 = 4.8 MΩ s Rs jωCs Rs + 1 Zs = RS = 3.79 Ω Cs = 1000 uF 2:47 PM

3 Av = = vL vi vs vg vg vi vs vg vL vs gm 1 + gm Zs gm 1 + gm =
Rs jωCs Rs + 1 = gm( jωCs Rs + 1) jωCs Rs Rs gm vg 0.48 jω 1 + jω/2.08 = = vi vs vg gm Zs 1 + gm Zs = gm Zs 1 + gm Zs 120 jωCc2 101.2 jωCc2 + 1 Zs 1 = gm( jωCs Rs + 1) jωCs Rs Rs gm 120 jωCc2 101.2 jωCc2 + 1 vL vs = 120 jωCc2 101.2 jωCc2 + 1 Zs 1 Cc2 = 100 uF > gm > 4.74 Ω 5.24 d VL Cc1 = 0.1 uF ri = 100Ω g Rs (1/ jωCs) Rs + 1/jωCs Zs = + RL = 100Ω - Vi gm vgs RD = 1.2 Ω R2 = 4.8 MΩ s Rs jωCs Rs + 1 Zs = RS = 3.79 Ω Cs = 1000 uF 2:48 PM

4 Av = = vL vi vs vg AV gm ≈ 5 = ω = 2πf ω rad/s 2:48 PM
( jω) 2 (1 + jω /263.85) gm ≈ 5 Ω = 692.7 (1 + jω /2.08) (1 + Jω/98.81) (1 + jω /5263) AV 20 10 -10 -20 -30 ω = 2πf -40 fCL = 837 Hz -50 -56.8 -60 ω rad/s 1 10 100 1000 10000 2:48 PM

5 Frecuencia de Corte en Alto
MosFET: MRF150 Cgd d VL ri = 100Ω Cgd = 40 pF g Cgs = 360 pF + Cgs RL = 100Ω Vi gm vgs - RD = 1.2 Ω R2 = 4.8 MΩ s Cgd + Cgs = 400 pF Cgd = 40 pF 2:48 PM

6 Frecuencia de Corte en Alto
MosFET: MRF150 Cgd d VL ri = 100Ω Cgd = 40 pF g Cgs = 360 pF + Cgs RL = 100Ω Vi gm vgs - RD = 1.2 Ω R2 = 4.8 MΩ s R2 = 4.8 MΩ VL RL = 100Ω ri = 100Ω + - Vi RD = 1.2 Ω g d s gm vgs Cgs Cgd 2:48 PM

7 Teorema de Miller: + + - - + - RD = d gm vgs Cgd Cgd ri = 100Ω g Cgs
MosFET: MRF150 + + Cgd = 40 pF Cgs = 360 pF V1 V2 - - V1 V2 + - VL RL = 100Ω RD = 1.2 Ω d gm vgs Cgd Cgd ri = 100Ω g + Cgs - Vi R2 = 4.8 MΩ s 2:48 PM

8 Teorema de Miller: + + - - + - Cgd RD = d gm vgs Cgd ri = 100Ω g Cgs
MosFET: MRF150 + + Cgd = 40 pF Cgs = 360 pF V1 V2 - - V1 V2 + - Cgd VL RL = 100Ω RD = 1.2 Ω d gm vgs Cgd ri = 100Ω g + - Vi Cgs + - VL + - Vg R2 = 4.8 MΩ s 2:48 PM

9 Teorema de Miller: + + - - + + - - 1/ jωCgd Cgd d ri = 100Ω g Cgs R2 =
MosFET: MRF150 + + Cgd = 40 pF Z Cgs = 360 pF V1 V2 - - Z + + + - V2 V1 Z V2 V1 Z - - Cgd 1/ jωCgd ri = 100Ω d VL g + - Vi Cgs + - VL R2 = 4.8 MΩ s RL = 100Ω gm vgs jωCgdVg RD = 1.2 Ω 2:48 PM

10 Teorema de Miller: + + - - >> >> 1/ jωCgd 1/ jωCgd
MosFET: MRF150 + + Cgd = 40 pF Z Cgs = 360 pF V1 V2 - - 1/ jωCgd >> RD = 1.2 Ω gm vgs >> jωCgdVg Cgd 1/ jωCgd ri = 100Ω d VL g + - Vi Cgs + - VL R2 = 4.8 MΩ s RL = 100Ω gm vgs jωCgdVg RD = 1.2 Ω 9:26 AM

11 Teorema de Miller: + + - - >> >> 1/ jωCgd RD = 1.2 Ω
MosFET: MRF150 + + Cgd = 40 pF Z Cgs = 360 pF V1 V2 - - 1/ jωCgd >> RD = 1.2 Ω gm vgs >> jωCgdVg Cgd ri = 100Ω d VL =- 6 vgs VL g + - Vi Cgs + - VL R2 = 4.8 MΩ s RL = 100Ω gm vgs RD = 1.2 Ω 2:48 PM

12 Teorema de Miller: + + - - >> >> 1/ jωCgd RD = 1.2 Ω
MosFET: MRF150 + + Cgd = 40 pF Z Cgs = 360 pF V1 V2 - - 1/ jωCgd >> RD = 1.2 Ω gm vgs >> jωCgdVg Cgd VL =- 6 vgs =- 6 vg ri = 100Ω g iCgd = jωCgd (vg - vL) = jω 7 Cgd vg iCgd + - Vi Cgs + - VL R2 = 4.8 MΩ s 2:49 PM

13 Teorema de Miller: + + - - = R2 = Vg = + ri = = 7Cgd ri = 100Ω g
MosFET: MRF150 + + Cgd = 40 pF = R2 (1/ jωCT) R2 + 1/jωCT Z R2 jωCT Cgs = 360 pF V1 V2 R2 jωCT R2 + 1 = - - Vg Vi = + ri R2 jωCT R2 + 1 = R2 + ri + jωCT R2 ri R2 1 1 + jω/15.6 Mrad/s = 7Cgd VL =- 6 vgs =- 6 vg ri = 100Ω g iCgd = jω 7 Cgd vg iCgd + - Vi Cgs R2 = 4.8 MΩ s CT = 360 pF pF = 640pF 2:49 PM

14 Av AV = gm ≈ 5 Ancho de Banda 2:49 PM ω rad/s ( jω) 2 (1 + jω /263.85)
692.7 (1 + jω /2.08) (1 + Jω/98.81) (1 + jω /5263) (1 + jω/15.6 Mrad/s) gm ≈ 5 Ω AV 20 10 Ancho de Banda -10 -20 -30 -40 -50 -56.8 -60 2:49 PM 1 10 100 1K 10K 100K 1 M 10M 100M ω rad/s

15 Respuesta en alta frecuencia del transistor Bipolar
Cbc b ib c hie hfeib Cbe e Cbc = Cob Cbe = ICQ VT ωT ωT =2πfT VT = 25 mV 2:49 PM

16 Diseñe el siguiente circuito:
Tarea 3: Diseñe el siguiente circuito: R1, R2 y RE para máxima excursión simétrica para un ICQ de 10 mA Cc y Ce para una frecuencia de corte en bajo de 10 Hz Obtenga diagrama de Bode completo (en altas y bajas frecuencias) para los valores típicos del transistor que da el fabricante (se debe entregar en papel semi-logarítmico) iL Indicaciones: El trabajo debe incluir todo el desarrollo teórico, mostrando la función de transferencia completa (IL/Ii). Debe seleccionar un transistor comercial y adjuntar las especificaciones y marcar todas aquellas características que están en las especificaciones del transistor y que utilizó en su diseño. *Nota: El transistor presentado por cada alumno debe ser diferente al de los compañeros, es indispensable la presentación de las especificaciones del transistor y el diagrama de bode completo para que el trabajo sea calificado. 2:49 PM

17 Tarea 4: Examen (III Parcial) del semestre anterior
2:49 PM

18 - 15 +10 RB 10 MΩ hFE 50 ~ 150 JFET 2N5484 RE 10 KΩ Ri = 100 Ω + - Vi Ci VL Co Cs Encontrar el valor de RB y RE para lograr una ganancia de voltaje en frecuencias medias de 10.

19 9:27 AM