Desenhe um gráfico para representar as regiões de triodo e de saturação do MOSFET, para tanto, utilize a tensão
no eixo das abscissas e
no eixo das ordenadas. Escreva as expressões que representam cada um dos modos de operação.
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você me pediu para desenhar um gráfico que mostra as regiões de triodo e saturação de um MOSFET. Para isso, vamos usar a tensão
no eixo horizontal (abscissas) e a corrente de dreno
no eixo vertical (ordenadas). Vamos precisar entender um pouco sobre os modos de operação do MOSFET e as fórmulas que descrevem cada região.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que um MOSFET pode operar em diferentes modos dependendo das tensões aplicadas. As duas regiões que vamos focar são a região de triodo e a região de saturação.
Passo 3
Região de Triodo: Essa é a região onde o MOSFET funciona como um resistor controlado pela tensão da porta. Nessa região, a tensão
é pequena e a corrente
aumenta linearmente com
.
A expressão para
na região de triodo é:
Onde:
-
é a mobilidade dos elétrons, -
é a capacitância de óxido, -
e são a largura e comprimento do canal, -
é a tensão gate-source, -
é a tensão de limiar.
Passo 4
Região de Saturação: Nessa região,
é grande o suficiente para que o canal no MOSFET se torne completamente “saturado”. Aqui, a corrente
não aumenta muito com
, ficando quase constante.
A expressão para
na região de saturação é:
Passo 5
Agora, para desenhar o gráfico:
- No eixo horizontal
, começamos do zero e aumentamos. - No eixo vertical
, a corrente começa aumentando linearmente na região de triodo. - Quando
atinge , o MOSFET entra na região de saturação, e passa a se manter constante.
Assim, o gráfico mostra uma linha reta na região de triodo que se torna uma linha horizontal na região de saturação.
Resposta
Prontinho! O gráfico das regiões do MOSFET com
no eixo das abscissas e
no eixo das ordenadas mostra a linha reta da região de triodo até
, após o que a corrente se mantém constante na região de saturação. As expressões são:
-
Triodo:
-
Saturação:
Exercícios relacionados
Uma fonte de sequência positiva e conectada em triângulo equilibrada alimenta uma carga conectada em triângulo equilibrada. Se a impedância de carga por fase for
e
, determine
e
.
Em um circuito trifásico triângulo-estrela de sequência positiva,
e
. Calcule as correntes de linha.
Considere
e
. Determine o valor de
(resistência crítica) que é o valor de resistência para o qual
. Neste circuito, tem-se que:
A carga que entra pelo terminal positivo de um elemento é
enquanto a tensão nesse elemento (do positivo para o negativo) é
(b) Calcule a energia liberada para o elemento entre 0 e
.