Schaltungstechnik

396 6 Funktionsschaltungen mit FETs
Tabelle 6.3 - 4: Arbeitspunkt von M1 im Beispiel von Bild 6.3-10
I D (A) = 0,52mA UGS (A) = 2,3V UDSP (A) = 1,3V UDS (A) = 3,5V
In beiden Fällen ist |U (A)
DS | > |UDSP
(A) |; somit arbeiten beide Transistoren – wie
gefordert – im „Stromquellenbetrieb“. Maßgebend für die Verstärkung ist die Steilheit
des NMOS-Transistors. Sie ergibt sich aus:
A g (6.3-13)
mM1 2 Kp W A = --------------- I L DM1= 1 13k; Experiment 6.3-6: NMOS_Verst – AC-Analyse mit Simulation Profile
„AC“.
Als nächstes erfolgt die AC-Analyse im Arbeitspunkt. Der NMOS-Transistor sieht
am Ausgangsknoten 2 als Lastwiderstand ca. 100k wegen der Transimpedanzbeziehung.
Der Innenwiderstand der PMOS-Transistorstromquelle ist wegen
LAMBDA=0 vernachlässigbar. Damit ergibt sich für die Verstärkung
A v21 = gmM1100k = 75;
(6.3-14)
Der Eingangswiderstand ist wegen der Transimpedanzbeziehung aufgrund der Parallelgegenkopplung
Z11' = 100k v21 + 1
= 13k; Die Abschätzungen werden durch das Simulationsergebnis in Bild 6.3-14 sehr gut
bestätigt.
78,5
78,0
77,5
1,275k
1,270k
1,265k
1,260k
U4
IRF U2 U1 gmM1 100k 75
R2 v21 + 1
13k 1,0kHz 100kHz 10MHz
Bild 6.3-14: NMOS-Verstärker: Ergebnis der AC-Analyse
(6.3-15)