Fuente Comun-Brayan Buitrago-Andrey Plazas

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER

ESCUELA DE INGENIERAS ELCTRICA, ELECTRNICA Y DE TELECOMUNICACIONES

Perfecta Combinacin entre Energa e Intelecto

1

Resumen: Estudio y anlisis de los transistores N-MOS y

P-MOS de los transistores en orcad proporcionados por

el profesor.

I. OBJETIVOS

Caracterisisar los transistores y obtener las curvas de los modelos proporcionados.

Estimar los parametros mas representativos de los transistores Nmos y Pmos tales como:

Lambda, vth, W ,L ,K.

Disear y simular un amplificador fuente comun basadon en un modelo existente.

II. PROCEDIMIENTO/ RESULTADOS

N-MOS

Figura 1 transistor Nmos

Para caracterizar este transistor se tom el modelo

proporcionado definiendo L=1u y w=20u.

Se simula manteniendo un valor contante de Vds=3,3V y

variamos Vgs de 0 a 3 haciendo regresin lineal el punto

de corte con el eje x ser nuestro valor de Vt0 (Anexo1)

Grafica Vgs Vs Id con Vgs fijo Nmos

Usando esta expresin puedo calcular un valor de:

Vto= 0.63V

Posteriormente Se simulo el circuito con unos vgs fijos de

1, 1.2 y 1.5 V y variando el Vds en un rango de 0-3.3v

esto con el fin de hallar el parmetro caracterstico lambda

del transistor.

Grafica simulacion anexo2

FUNDAMENTOS DE CIRCUITOS ANALGICOS

Caracterizacin de transistores MOS y Diseo de un amplificador Fuente comn

Brayan Fernando Buitrago Rincon Cod.2082092

Andrey Durian Plazas Rincon Cod. 2090486

Presentado al Ing. Andres Amaya




2

De esta curva se tomaron los datos que nos permitan

analizar el cambio de trodo a saturacin del transistor.

Grafica Vds Vs Id con Vgs fijo Nmos

Se aplic regresin lineal a cada una de las curvas

obtenidas anteriormente en la zona en la cual el transistor

se encuentra operando en saturacin puntos para los cuales la corriente se mantiene constante para obtener el punto de corte con el eje x el cual corresponde al valor de

VA y se promedi para obtener un solo valor obteniendo de

esta forma el valor de :

Va= 52,7

=

= 0,019

Para determinar Kn, se tom una serie de valores de Id

entre los Vgs de 1V y 1,5V y se obtuvo un promedio entre

todos estos valores de utilizando la expresin:

Kn= 120u [A/ ]

Parmetros de mi transistor Nmos

Kn 120 u

Vto 0.63

0.019

__________________________________

P-MOS

Para caracterizar este transistor se tom el modelo

proporcionado definiendo L=1u y w=20u.

Se realizaron las mismas simulaciones y pruebas que en

el trasnsitor N-mos

Primero se vario Vgs para un valor fijo de Vds(Anexo3)

Grafica Vgs Vs Id con Vgs fijo Pmos

y = 0,0005x - 0,0004

e la ecuacion de la recta obtengo que mi Vt0=0,78




3

Se realiza la simulacion del trasnsitor Pmos con varios vds

fijos y vgs variando.(Anexo4)

Dela regresion lineal de la zona de saturacion obtengo mi

va:

=

= 0,042

Va=23,7

Para determinar Kp, se tom una serie de valores de Id

entre los Vgs de 1V y 1,5V y se obtuvo un promedio.

Kp= 52.76u [A/ ]

Parmetros de mi transistor Pmos

III. DISEO

Para el diseo del amplificador se tuvieron en cuenta

los siguientes parmetros o restricciones:

Amplificador fuente comn con carga activa

Av




4

Se asume un valor de tensin Vov menor con el fin de aumentar la ganancia y a su vez dar un mayor rango dinmico a la

salida.

Vov1= 0.4 [V

Vov3=0.6 [V]

Vov2=0.5 [V]

Partiendo de estas suposiciones puedo hallar el valor de Vgs1= 1.03[V] y vgs2= 1.38[V].

Tambin el rango de excursin de mi seal

.DRout= Vdd Vov1 Vov2.

DRout= 2.4v.

Como en mi parmetro de diseo cuento con una restriccin de potencia utilizo la siguiente expresin para tomar una acorde

a mis especificaciones:

Pt= Vdd*2Id.

Ids




5

Diseo

Simulacion

Time

0s 0.2ms 0.4ms 0.6ms 0.8ms 1.0ms 1.2ms 1.4ms 1.6ms 1.8ms 2.0ms 2.2ms 2.4ms 2.6ms 2.8ms 3.0ms

1 V(M5:d) 2 V(V4:-)

0V

1.0V

2.0V

3.0V1

-20mV

-10mV

0V

10mV

20mV2

>>




6

ANEXO 1

Vds vs Id con Vgs constante en 1.2 v

ANEXO 2

Vgs vs Id con dgs constante en 3.3 v

V_V1

0V 0.5V 1.0V 1.5V 2.0V 2.5V 3.0V 3.5V

ID(M1)

0A

2.0mA

4.0mA

6.0mA

V_V2

0V 0.5V 1.0V 1.5V 2.0V 2.5V 3.0V 3.5V

ID(M1)

0A

200uA

400uA

600uA




7

ANEXO 3

Vgs vs Id con dgs constante en 3.3 v

ANEXO 4

Vds vs Id con Vgs constante en 1.2 v

V_V3

0V 0.5V 1.0V 1.5V 2.0V 2.5V 3.0V 3.5V

IS(M3)

0A

1.0mA

2.0mA

3.0mA

V_V4

0V 0.5V 1.0V 1.5V 2.0V 2.5V 3.0V 3.5V

IS(M3)

0A

100uA

200uA

300uA

IS(M3)

Fuente Comun-Brayan Buitrago-Andrey Plazas

Documents

Transcript of Fuente Comun-Brayan Buitrago-Andrey Plazas