Calculadora Voltaje de sobremarcha cuando MOSFET actúa como amplificador con resistencia de carga

✖La corriente total es un término utilizado en ingeniería eléctrica y física para referirse a la suma de todas las corrientes eléctricas que fluyen a través de un punto particular en un circuito o conductor.ⓘ Corriente Total [I_t]			+10% -10%
✖Una señal de entrada de modo común es un tipo de señal eléctrica que aparece por igual en ambos terminales de entrada de un amplificador diferencial.ⓘ Señal de entrada de modo común [V_cin]			+10% -10%
✖La resistencia de salida se refiere a la resistencia de un circuito electrónico al flujo de corriente cuando se conecta una carga a su salida.ⓘ Resistencia de salida [R_out]			+10% -10%

✖La transconductancia se define como la relación entre el cambio en la corriente de salida y el cambio en el voltaje de entrada, con el voltaje de puerta-fuente constante.ⓘ Voltaje de sobremarcha cuando MOSFET actúa como amplificador con resistencia de carga [g_m]

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Fórmula

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Voltaje de sobremarcha cuando MOSFET actúa como amplificador con resistencia de carga

Fórmula

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

Ejemplo

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

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Voltaje de sobremarcha cuando MOSFET actúa como amplificador con resistencia de carga Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Transconductancia = Corriente Total/(Señal de entrada de modo común-(2*Corriente Total*Resistencia de salida))
g_m = I_t/(V_cin-(2*I_t*R_out))
Esta fórmula usa 4 Variables

Variables utilizadas

Transconductancia - (Medido en Siemens) - La transconductancia se define como la relación entre el cambio en la corriente de salida y el cambio en el voltaje de entrada, con el voltaje de puerta-fuente constante.
Corriente Total - (Medido en Amperio) - La corriente total es un término utilizado en ingeniería eléctrica y física para referirse a la suma de todas las corrientes eléctricas que fluyen a través de un punto particular en un circuito o conductor.
Señal de entrada de modo común - (Medido en Voltio) - Una señal de entrada de modo común es un tipo de señal eléctrica que aparece por igual en ambos terminales de entrada de un amplificador diferencial.
Resistencia de salida - (Medido en Ohm) - La resistencia de salida se refiere a la resistencia de un circuito electrónico al flujo de corriente cuando se conecta una carga a su salida.

PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base

Corriente Total: 7.7 Miliamperio --> 0.0077 Amperio (Verifique la conversión aquí)
Señal de entrada de modo común: 84.7 Voltio --> 84.7 Voltio No se requiere conversión
Resistencia de salida: 4.5 kilohmios --> 4500 Ohm (Verifique la conversión aquí)

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

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

Evaluar ... ...

g_m = 0.0005

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

0.0005 Siemens -->0.5 milisiemens (Verifique la conversión aquí)

RESPUESTA FINAL

0.5 milisiemens <-- Transconductancia

(Cálculo completado en 00.004 segundos)

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Créditos

Creado por Payal Priya

Instituto de Tecnología Birsa (POCO), Sindri

¡Payal Priya ha creado esta calculadora y 600+ más calculadoras!

Verificada por Urvi Rathod

Facultad de Ingeniería del Gobierno de Vishwakarma (VGEC), Ahmedabad

¡Urvi Rathod ha verificado esta calculadora y 1900+ más calculadoras!

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Conductancia del canal de MOSFET usando voltaje de puerta a fuente

Vamos Conductancia del canal = Movilidad de electrones en la superficie del canal.*Capacitancia de óxido*Ancho de banda/Longitud del canal*(Voltaje puerta-fuente-Voltaje de umbral)

Voltaje de salida de puerta común

Vamos Tensión de salida = -(Transconductancia*Voltaje crítico)*((Resistencia de carga*Resistencia de la puerta)/(Resistencia de la puerta+Resistencia de carga))

Voltaje a través de la puerta y la fuente del MOSFET en funcionamiento con voltaje de entrada diferencial

Vamos Voltaje puerta-fuente = Voltaje de umbral+sqrt((2*Corriente de polarización de CC)/(Parámetro de transconductancia del proceso*Relación de aspecto))

Voltaje de salida en el drenaje Q1 de MOSFET dada la señal de modo común

Vamos Voltaje de drenaje Q1 = -Resistencia de salida*(Transconductancia*Señal de entrada de modo común)/(1+(2*Transconductancia*Resistencia de salida))

Voltaje de entrada de fuente

Vamos Voltaje de entrada de fuente = Voltaje de entrada*(Resistencia del amplificador de entrada/(Resistencia del amplificador de entrada+Resistencia de fuente equivalente))

Voltaje de entrada de puerta a fuente

Vamos Voltaje crítico = (Resistencia del amplificador de entrada/(Resistencia del amplificador de entrada+Resistencia de fuente equivalente)) *Voltaje de entrada

Voltaje a través de la puerta y la fuente del MOSFET dada la corriente de entrada

Vamos Voltaje puerta-fuente = Corriente de entrada/(Frecuencia angular*(Capacitancia de puerta de fuente+Capacitancia de drenaje de puerta))

Voltaje positivo dado parámetro de dispositivo en MOSFET

Vamos Corriente de entrada = Voltaje puerta-fuente*(Frecuencia angular*(Capacitancia de puerta de fuente+Capacitancia de drenaje de puerta))

Voltaje de salida en el drenaje Q2 de MOSFET dada la señal de modo común

Vamos Voltaje de drenaje Q2 = -(Resistencia de salida/((1/Transconductancia)+2*Resistencia de salida))*Señal de entrada de modo común

Voltaje de sobremarcha cuando MOSFET actúa como amplificador con resistencia de carga

Vamos Transconductancia = Corriente Total/(Señal de entrada de modo común-(2*Corriente Total*Resistencia de salida))

Señal de voltaje incremental del amplificador diferencial

Vamos Señal de entrada de modo común = (Corriente Total/Transconductancia)+(2*Corriente Total*Resistencia de salida)

Voltaje en el drenaje Q1 de MOSFET

Vamos Tensión de salida = -(Resistencia de carga total de MOSFET/(2*Resistencia de salida))*Señal de entrada de modo común

Voltaje en el drenaje Q2 en MOSFET

Vamos Tensión de salida = -(Resistencia de carga total de MOSFET/(2*Resistencia de salida))*Señal de entrada de modo común

Voltaje de saturación de MOSFET

Vamos Voltaje de saturación de fuente y drenaje = Voltaje puerta-fuente-Voltaje de umbral

Voltaje de sobremarcha

Vamos Voltaje de sobremarcha = (2*Corriente de drenaje)/Transconductancia

Voltaje de salida en el drenaje Q1 de MOSFET

Vamos Voltaje de drenaje Q1 = -(Resistencia de salida*Corriente Total)

Voltaje de salida en el drenaje Q2 de MOSFET

Vamos Voltaje de drenaje Q2 = -(Resistencia de salida*Corriente Total)

Voltaje a través de la puerta a la fuente del MOSFET en el voltaje de entrada diferencial dado el voltaje de sobremarcha

Vamos Voltaje puerta-fuente = Voltaje de umbral+1.4*Voltaje efectivo

Voltaje de umbral cuando MOSFET actúa como amplificador

Vamos Voltaje de umbral = Voltaje puerta-fuente-Voltaje efectivo

Voltaje umbral de MOSFET

Vamos Voltaje de umbral = Voltaje puerta-fuente-Voltaje efectivo

Voltaje de sobremarcha cuando MOSFET actúa como amplificador con resistencia de carga Fórmula

Transconductancia = Corriente Total/(Señal de entrada de modo común-(2*Corriente Total*Resistencia de salida))
g_m = I_t/(V_cin-(2*I_t*R_out))

¿Cómo actúa MOSFET como amplificador?

Un pequeño cambio en el voltaje de la puerta produce un gran cambio en la corriente de drenaje como en JFET. Este hecho hace que MOSFET sea capaz de aumentar la fuerza de una señal débil; actuando así como un amplificador. Durante el semiciclo positivo de la señal, el voltaje positivo en la puerta aumenta y produce el modo de mejora.

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