Übersteuerungsspannung, wenn MOSFET als Verstärker mit Lastwiderstand fungiert Taschenrechner

✖Als Gesamtstrom bezeichnet man in der Elektrotechnik und Physik die Summe aller elektrischen Ströme, die durch einen bestimmten Punkt in einem Stromkreis oder Leiter fließen.ⓘ Gesamtstrom [I_t]			+10% -10%
✖Ein Gleichtakt-Eingangssignal ist eine Art elektrisches Signal, das an beiden Eingangsanschlüssen eines Differenzverstärkers gleichermaßen auftritt.ⓘ Gleichtakt-Eingangssignal [V_cin]			+10% -10%
✖Der Ausgangswiderstand bezieht sich auf den Widerstand einer elektronischen Schaltung gegenüber dem Stromfluss, wenn eine Last an ihren Ausgang angeschlossen ist.ⓘ Ausgangswiderstand [R_out]			+10% -10%

✖Die Transkonduktanz ist definiert als das Verhältnis der Änderung des Ausgangsstroms zur Änderung der Eingangsspannung bei konstant gehaltener Gate-Source-Spannung.ⓘ Übersteuerungsspannung, wenn MOSFET als Verstärker mit Lastwiderstand fungiert [g_m]

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Formel

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Übersteuerungsspannung, wenn MOSFET als Verstärker mit Lastwiderstand fungiert

Formel

`"g"_{"m"} = "I"_{"t"}/("V"_{"cin"}-(2*"I"_{"t"}*"R"_{"out"}))`

Beispiel

`"0.5mS"="7.7mA"/("84.7V"-(2*"7.7mA"*"4.5kΩ"))`

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Übersteuerungsspannung, wenn MOSFET als Verstärker mit Lastwiderstand fungiert Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Steilheit = Gesamtstrom/(Gleichtakt-Eingangssignal-(2*Gesamtstrom*Ausgangswiderstand))
g_m = I_t/(V_cin-(2*I_t*R_out))
Diese formel verwendet 4 Variablen

Verwendete Variablen

Steilheit - (Gemessen in Siemens) - Die Transkonduktanz ist definiert als das Verhältnis der Änderung des Ausgangsstroms zur Änderung der Eingangsspannung bei konstant gehaltener Gate-Source-Spannung.
Gesamtstrom - (Gemessen in Ampere) - Als Gesamtstrom bezeichnet man in der Elektrotechnik und Physik die Summe aller elektrischen Ströme, die durch einen bestimmten Punkt in einem Stromkreis oder Leiter fließen.
Gleichtakt-Eingangssignal - (Gemessen in Volt) - Ein Gleichtakt-Eingangssignal ist eine Art elektrisches Signal, das an beiden Eingangsanschlüssen eines Differenzverstärkers gleichermaßen auftritt.
Ausgangswiderstand - (Gemessen in Ohm) - Der Ausgangswiderstand bezieht sich auf den Widerstand einer elektronischen Schaltung gegenüber dem Stromfluss, wenn eine Last an ihren Ausgang angeschlossen ist.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Gesamtstrom: 7.7 Milliampere --> 0.0077 Ampere (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Gleichtakt-Eingangssignal: 84.7 Volt --> 84.7 Volt Keine Konvertierung erforderlich
Ausgangswiderstand: 4.5 Kiloohm --> 4500 Ohm (Überprüfen sie die konvertierung hier)

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

g_m = I_t/(V_cin-(2*I_t*R_out)) --> 0.0077/(84.7-(2*0.0077*4500))

Auswerten ... ...

g_m = 0.0005

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

0.0005 Siemens -->0.5 Millisiemens (Überprüfen sie die konvertierung hier)

ENDGÜLTIGE ANTWORT

0.5 Millisiemens <-- Steilheit

(Berechnung in 00.004 sekunden abgeschlossen)

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Credits

Erstellt von Payal Priya

Birsa Institute of Technology (BISSCHEN), Sindri

Payal Priya hat diesen Rechner und 600+ weitere Rechner erstellt!

Geprüft von Urvi Rathod

Vishwakarma Government Engineering College (VGEC), Ahmedabad

Urvi Rathod hat diesen Rechner und 1900+ weitere Rechner verifiziert!

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Leitfähigkeit des Kanals des MOSFET unter Verwendung der Gate-Source-Spannung

Gehen Leitfähigkeit des Kanals = Mobilität von Elektronen an der Oberfläche des Kanals*Oxidkapazität*Kanalbreite/Kanallänge*(Gate-Source-Spannung-Grenzspannung)

Gemeinsame Gate-Ausgangsspannung

Gehen Ausgangsspannung = -(Steilheit*Kritische Spannung)*((Lastwiderstand*Torwiderstand)/(Torwiderstand+Lastwiderstand))

Eingangsspannung der Quelle

Gehen Eingangsspannung der Quelle = Eingangsspannung*(Widerstand des Eingangsverstärkers/(Widerstand des Eingangsverstärkers+Äquivalenter Quellenwiderstand))

Spannung zwischen Gate und Source des MOSFET bei Betrieb mit differentieller Eingangsspannung

Gehen Gate-Source-Spannung = Grenzspannung+sqrt((2*DC-Vorstrom)/(Transkonduktanzparameter verarbeiten*Seitenverhältnis))

Ausgangsspannung am Drain Q1 des MOSFET bei Gleichtaktsignal

Gehen Drain-Spannung Q1 = -Ausgangswiderstand*(Steilheit*Gleichtakt-Eingangssignal)/(1+(2*Steilheit*Ausgangswiderstand))

Eingangs-Gate-Source-Spannung

Gehen Kritische Spannung = (Widerstand des Eingangsverstärkers/(Widerstand des Eingangsverstärkers+Äquivalenter Quellenwiderstand))*Eingangsspannung

Ausgangsspannung am Drain Q2 des MOSFET bei Gleichtaktsignal

Gehen Drain-Spannung Q2 = -(Ausgangswiderstand/((1/Steilheit)+2*Ausgangswiderstand))*Gleichtakt-Eingangssignal

Spannung über Gate und Source des MOSFET bei gegebenem Eingangsstrom

Gehen Gate-Source-Spannung = Eingangsstrom/(Winkelfrequenz*(Source-Gate-Kapazität+Gate-Drain-Kapazität))

Positive Spannung bei gegebenem Geräteparameter im MOSFET

Gehen Eingangsstrom = Gate-Source-Spannung*(Winkelfrequenz*(Source-Gate-Kapazität+Gate-Drain-Kapazität))

Übersteuerungsspannung, wenn MOSFET als Verstärker mit Lastwiderstand fungiert

Gehen Steilheit = Gesamtstrom/(Gleichtakt-Eingangssignal-(2*Gesamtstrom*Ausgangswiderstand))

Inkrementelles Spannungssignal des Differenzverstärkers

Gehen Gleichtakt-Eingangssignal = (Gesamtstrom/Steilheit)+(2*Gesamtstrom*Ausgangswiderstand)

Spannung am Drain Q1 des MOSFET

Gehen Ausgangsspannung = -(Gesamtlastwiderstand des MOSFET/(2*Ausgangswiderstand))*Gleichtakt-Eingangssignal

Spannung am Drain Q2 im MOSFET

Gehen Ausgangsspannung = -(Gesamtlastwiderstand des MOSFET/(2*Ausgangswiderstand))*Gleichtakt-Eingangssignal

Sättigungsspannung des MOSFET

Gehen Drain- und Source-Sättigungsspannung = Gate-Source-Spannung-Grenzspannung

Spannung zwischen Gate und Source des MOSFET bei differentieller Eingangsspannung bei gegebener Overdrive-Spannung

Gehen Gate-Source-Spannung = Grenzspannung+1.4*Effektive Spannung

Schwellenspannung, wenn MOSFET als Verstärker fungiert

Gehen Grenzspannung = Gate-Source-Spannung-Effektive Spannung

Schwellenspannung des MOSFET

Gehen Grenzspannung = Gate-Source-Spannung-Effektive Spannung

Ausgangsspannung am Drain Q1 des MOSFET

Gehen Drain-Spannung Q1 = -(Ausgangswiderstand*Gesamtstrom)

Ausgangsspannung am Drain Q2 des MOSFET

Gehen Drain-Spannung Q2 = -(Ausgangswiderstand*Gesamtstrom)

Overdrive-Spannung

Gehen Overdrive-Spannung = (2*Stromverbrauch)/Steilheit

Übersteuerungsspannung, wenn MOSFET als Verstärker mit Lastwiderstand fungiert Formel

Steilheit = Gesamtstrom/(Gleichtakt-Eingangssignal-(2*Gesamtstrom*Ausgangswiderstand))
g_m = I_t/(V_cin-(2*I_t*R_out))

Wie wirkt der MOSFET als Verstärker?

Eine kleine Änderung der Gate-Spannung erzeugt eine große Änderung des Drain-Stroms wie beim JFET. Diese Tatsache macht den MOSFET in der Lage, die Stärke eines schwachen Signals zu erhöhen; somit als Verstärker wirkend. Während der positiven Halbwelle des Signals steigt die positive Spannung am Gate an und erzeugt den Verbesserungsmodus.

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