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UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA
“JÚLIO DE MESQUITA FILHO”
FEIS - FACULDADE DE ENGENHARIA DE ILHA SOLTEIRA
DEE - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
Eletrônica II
Experimento 1
Amplificadores com MOSFET
Docente: Stephany de Souza Lyra
Turma: 1076-SP
Discente: Eduardo Teixeira Sant’Ana R.A: 181053586
Guilherme Rosante Pereira R.A: 181050358
Mateus Bertipaglia Tiritan R.A: 191051667
Ilha Solteira, 27 de maio de 2021
SUMÁRIO
- TRANSISTORES 2N7000KL e 2N7000 ∆ P718PI
- 1.1. Estudo sobre o transistor 2N7000 ∆ P718PI
- 1.2. Estudo sobre o TRANSISTOR NMOS 2N7000KL
- Amplificador fonte-comum com NMOS
- AMPLIFICADOR DRENO-COMUM COM NMOS
- REFERÊNCIAS
Pela tabela, é possível plotar o gráfico de 𝐼𝐷 por 𝑉𝐺𝑆 , vide gráfico abaixo: Gráfico 1 - 𝐼𝐷 x 𝑉𝐺𝑆 Fonte: Elaborado pelos autores. Utilizando 𝑉𝐺𝑆 = 10 μA, de acordo com a orientação do roteiro, nota-se que foi possível obter o valor de 𝑉𝑡 = 1 , 62 Volts. A partir dos resultados obtidos e tendo em mãos os valores de 𝐼𝐷 e 𝑉𝐺𝑆 , foi possível calcular o valor de K para o NMOS em questão, por meio da equação (1), utilizando o ponto (2.44,10).
1 2 𝐾′𝑛𝑊 𝐿
(𝑉𝐺𝑆 − 𝑉𝑡 )^2 = 𝐾. (𝑉𝐺𝑆 − 𝑉𝑡)^2 ( 1 )
Após os cálculos, concluiu-se que o valor de K é de 0,0149 A/V^2. Então, tornou-se possível estabelecer a equação de 𝐼𝐷:
2 ( 2 ) 1.62, 0. 1.96, 0. 2.02, 1 2.28, 5 2.37, 8 2.44, 10 2.51, 12 0 2 4 6 8 10 12 14 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
Id x Vgs
1.2. Estudo sobre o TRANSISTOR NMOS 2N7000KL. Foram repetidos os processos feitos na primeira parte do experimento, mas agora utilizando o transistor NMOS 2N7000KL. Tabela 2 - 𝐼𝐷 x 𝑉𝐺𝑆 Id (mA) VGS (Volts) 10 μA 1, 0,5 (^) mA 1, (^1) mA 1, (^5) mA 1, (^8) mA 1, 10 mA 1, (^12) mA 1, Fonte: Elaborada pelos autores. Pela tabela, é possível plotar, novamente, o gráfico de 𝐼𝐷 por 𝑉𝐺𝑆 , vide gráfico abaixo: Gráfico 2 - Gráfico de 𝐼𝐷 x 𝑉𝐺𝑆 Fonte: Elaborado pelos autores. 1.04, 0. 1.28, 0.5 1.32,^1 1.47, 5 1.53, 8 1.56, 10 1.59, 12 0 2 4 6 8 10 12 14 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.
Id x Vgs
Após a fonte de tensão DC ser ajustada para 15V, percebemos que o amplificador MOSFET continua operando adequadamente apesar da resistência de saída ser elevada por possuir uma impedância Rin maior.
3. AMPLIFICADOR DRENO-COMUM COM NMOS Primeiramente foi montado o circuito da figura, para se obter os valores de corrente e tensão dele, e com esses valores foi montada a tabela_. Figura 3 – Circuito polarização tensão Fonte: Elaborado pelos autores Tabela 3 – Dados do dreno-comum ID VGS VDS Prático 10,93 mA 1,56V 9,19V Simulado 10,47 mA 1,52V 9,08V Com esses dados foi possível calcular a transcondutância do circuito, utilizando a formula ( 4 ). 𝑔𝑚 = √(𝐼𝐷∙ 4 𝐾) = 0,039 𝐴/𝑉 ( 4 )
Posteriormente com a finalidade de encontrar o ganho de tensão, um gerador Vsig com 150 mV (pico a pico) e 2 kHz foi adicionado, de acordo com a figura_ Figura 4 – Circuito amplificador dreno-comum Fonte: Elaborada pelos autores Na sequência foram geradas ondas e foram analisados sua entrada e saída. Figura 5 – Forma de onda de entrada Fonte: Elaborado pelos autores.
Figura 7 – Modelo equivalente π Fonte: Elaborada pelos autores. Por ser um dreno-comum AV é descrito pela equação 3: 𝐴𝑣 = 𝑣𝑜/𝑣𝑖 - > 560𝑔𝑚 / (1 + 560𝑔𝑚) = 0.95 𝑉/𝑉 Por fim foi feita uma tabela apresentando as diferenças percentuais entre a teoria e a pratica Tabela 4 – Dados do dreno-comum ID VGS VDS gm Av Diferença 20,37 % 35 % 7,17 % 5,05 % 0% Fonte: Elaborada pelos autores
4. Referências. [1] Sedra, Adel S. Smith, Kenneth C.. Microeletrônica. 5. ed. São Paulo: Pearson, 2000. p. 1- 1267. [ 2 ]MAKIHARA, FÁBIO. MOSFET. Disponível em: . Acesso em: 06 jun. 20 21.
