Svenska ElektronikForumet

Godkväll!

Jag sitter och gör en uppgift i Pspice och har lite problem. Jag har en enkel krets med endast en CS kopplad MOSfet och en resistor i serie med Drain. Jag får inte min teori och simulering att visa samma resultat. Jag vill ha en vilopunk, V_DS, på 1.5V.

Formeln jag använder är
Vout=Uds=-gm*Ugs*(ro//Rd)
där gm=2e-4 och Ugs=1V

Läser jag denna får jag att Rd skall vara 7.7kOhm men för att vilopunkten skall hamna på 1.5V i Spice krävs 35KOhm??

Någon som orkar förklara detta för mig? Skulle uppskattas mycket.


http://img107.imageshack.us/my.php?image=schemamj3.jpg

JAg kom på en lösning.

Jag räknar först ut Id för de gate och drainspänningar jag vill ha. Sedan blir Rd=(3-1.5)/Id = 36.5kOhm

Det stämmer sen med gain beräkningarna också!

Om någon är väldigt bra på lite mer avancerade beräkningar hojta gärna till i tråden då jag har en till på g som e knepigare.

Formeln "Vout=Uds=-gm*Ugs*(ro//Rd)" är nog lite alltför 'enkel'.
Spicemodellerna för mosfet är mer komplicerade. I klartext, formeln är helt fel.

Hej SvenW,

Spice modellen är hemmagjord och Level 1 vilket medför att mina handräkningar skall stämma då spice använder samma formler som jag vid Level 1 simulering.

Men det stämmer inte exakt överens. Id räknar jag till 39.2uA och den blir i simulering 41uA. Använder då formeln
Id=k`/2 * W/L * (Ugs-Vt)^2 * (1+lamda*Uds) Active region!

Sista termen, parantesen, tar hänsyn till channel length modulation. Detta är den ekvation spice ska använda vid level 1 simulering och jag har ju själv matat in fet paramterarna i Spice så de är samma. Ändå skilljer det lite mellan beräknad och simulerad drainsström!

Någon som har någon bra förklaring till detta?

Ps. För dom som undrar läser jag en kurs i Analog elektronik och vissa svar är svåra att hitta i kursboken.

Inte helt säker på vad som här menas med 'Active region' men om det betyder mosfetens linjära område så befinner du dig vid Uds = 1.5V troligtvis utanför.
Spice tillämpar nog en annan formel här, men det är bara en gissning.

nej jag är tämligen säker på att jag är precis i mitten av linjära området, även kallat aktiv eller saturated.

Körde en simulering på överföringsfunktionen. Där ser man att med Uds 1.5V och Ugs 1V hamnar man på en optimal vilopunkt i mitten av linjära området. Så formeln borde fungera tycker jag.

Aktivt område: Uds > Ugs- Vt upp till cutoff.





http://img152.imageshack.us/my.php?imag ... ionwr6.jpg


Edit: I grafen skall linear vara active!!

Nej. Att man befinner sig i mitten i diagrammet betyder inte att transistorn befinner sig i sin linjära region.
Se också på faktorn (1+lamda*Uds). Vad händer om Uds är nära noll? Eller lite negativ. En evighetsmaskin!
Titta i
http://en.wikipedia.org/wiki/MOSFET
Där talar man om 'linear region' och 'saturation region'. Vid Uds=1.5 befinner man sig mitt emellan. 'Active region' betyder antagligen 'saturation region'.

Okej jag skulle inte skrivit linjära området är samma som active/saturated det var fel. Men om du kolla på grafen på wikipedia så är man i active region när Uds är 1.5V om Ugs är 1V. Man måste titta på båda spänningarna.

Sedan är det inte en evighetmaskin för att formeln för Id gäller bara i activa området. Blir Uds=O är transistorn i triode eller linear region. och strömmen
Id = k^/2 * W/L * [ 2(Ugs-Vt)Uds - Uds^2]

Där ser man att om Uds blir 0 stängs strömmen av. Samt att kurvan borde se ut som i wikipedia figuren pga - Uds^2. Men när Uds > Ugs-Vt så ska formeln för active region användas istället.