Schaltungstechnik

394 6 Funktionsschaltungen mit FETs
Zunächst erfolgt durch DC-Analyse die Ermittlung der Arbeitspunkte von M1 und
M2. Beide Transistoren müssen als „Stromquelle“ arbeiten, damit die gewünschte
Funktion der Schaltung erreicht wird. Bei zwei Transistoren sind zwei Netzwerkgleichungen
erforderlich, wo neben den Strömen nur Steuerspannungen der relevanten
Transistoren auftauchen. Als erste Netzwerkgleichungen wird die Knotenpunktgleichung
für den Knoten 2 gebildet.
A A A IDM2= IDM1+ UGS M1 200k;
(6.3-10)
Die Maschengleichung um den Steuerkreis von M2 lautet:
A A UGS M2 =
IDM25k; (6.3-11)
Als Lösung kommt eine rechnerische Ermittlung des Arbeitspunktes mit den Transistorgleichungen
(Annahme: „Stromquellenbetrieb“) in Frage oder eine graphische
Lösung. Für die graphische Lösung werden die Kennlinien der Transistoren
benötigt. Zunächst wird der Arbeitspunkt vom PMOS-Transistor mittels einer
geeigneten Testbench (Bild 6.3-11) bestimmt.
Bild 6.3-11: Testbench für die Ermittlung der Übertragungskennlinie des PMOS-Transistors
Experiment 6.3-5: NMOS_Verst_KennlM2 – Ermittlung der Übertragungskennlinie
des PMOS-Transistors.
Das Ergebnis der graphischen Analyse bzw. rechnerischen Analyse ist in der
nachstehenden Tabelle enthalten. Die graphische Analyse veranschaulicht Bild
6.3-12.
Tabelle 6.3 - 3: Arbeitspunkt von M2 im Beispiel von Bild 6.3-10
I D (A) = 0,53mA UGS (A) = 2,6V UDSP (A) = -1,4V UDS (A) = -3,8V