Problema de relacion MOS 5 PDF

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5. Calcular mediante simulación la curva de Transferencia (𝑉 𝐺𝑆 , 𝑉𝐷𝑆 ), del Transistor NMOS M2N7000 de la firma zetex en el circuito de la figura (librería zetex.olb). Tensión umbral 𝑉𝑇𝑂 = 2.474 𝑉𝑜𝑙𝑡𝑠. El circuito de la figura usa una sola resistencia que limita la corriente de drenador-fuente. Mostrar en la gráfica cada una de las regiones de funcionamiento del transistor.

RD 250 M1 3

M2N 7000/ZTX Vcc

2 1

10V

VG 0Vdc

0

Para estudiar la curva de transferencia (𝑉 𝐺𝑆 , 𝑉𝐷𝑆), hemos de hacer un barrido de tensión en la Puerta del transistor o un análisis DCSweep. Hacemos variable la fuente de tensión de entrada 𝑉𝐺 barriendo con una tensión menor que el valor máximo de la pila. Por ejemplo, hasta 5 voltios con incrementos de 0.01 voltio.

Si ponemos una punta de prueba de tensión en el drenador del transistor (V(M1:D)) y rodamos el simulador, obtendremos la curva de transferencia (𝑉 𝐺𝑆 , 𝑉𝐷𝑆 ):

RD 250 Vcc

V

M2N7000/Z TX 1

VG

3

10 M1 2

0Vdc

0

En el eje de abscisas tenemos la tensión de puerta 𝑉 𝐺𝑆 = 𝑉𝐺, que cambia entre 0 y 5 voltios, y en el de ordenadas tenemos la tensión drenador fuente 𝑉 𝐷𝑆.

Observemos que cuando la tensión en la puerta del transistor es menor que la tensión umbral, la tensión de salida es de 10Volts, indicando que por el transistor no circula corriente (región de corte). Desde los 2.5 Voltios hasta los 3.1 Voltios aproximadamente, la tensión drenador-fuente cae bruscamente hasta hacerse próxima a los 0 voltios. Para analizar el estado del transistor y la región donde se encuentra, hemos de trazar la recta 𝑉 𝐺𝑆 − 𝑉𝑇𝑂 . La siguiente figura muestra cómo podemos trazarla con el simulador:

Si la tensión de puerta 𝑉 𝐺𝑆 es menor o igual que la tensión umbral 𝑉 𝐺𝑆 ≤ 𝑉𝑇𝑂 estaremos en la región de corte. Si la tensión 𝑉 𝐷𝑆 es mayor que 𝑉𝐺𝑆 − 𝑉𝑇𝑂 el transistor está en zona de saturación y si 𝑉 𝐷𝑆 es menor que 𝑉 𝐺𝑆 − 𝑉𝑇𝑂 , el transistor está en zona lineal. En la curva pueden delimitarse con facilidad....