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Ejercicios con FET. Autopolarización.
Resumen.
Ecuaciones muy sencillas, procedimiento similar con el transistor TBJ. PERO…
Resulta que en la malla donde decimos que Ig=0, no tenemos fuente de voltaje, así no podemos
encontrar la corriente de esa malla, y tenemos dos incógnitas: VGS y ID. Adicionemos otra
ecuación
De aquí, sacamos el producto notable de (A-B)^2= A^2-2AB+C, notamos que ID aparece en dos
términos entonces utilizamos ecuación cuadrática
y obtenemos x1 y x2.
Así queda: (se ve más fácil si primero se sustituye los valores constantes: Idss, Rs y Vp)
Si ya tenemos ID? Teníamos las ecuaciones de mallas
Sustituimos ID, ya tenemos Rs es una resistencia de dato, RD también.
Encontramos VGS y VDS y listo. Veamos ejemplo numérico
Ejemplo numérico 1
Preámbulo.
Simulación con multisim. Con transistor virtual. Editamos el modelo y nos piden VTO es VP y
Beta = IDSS/|Vp|^2.
Debemos sacarlos del datasheet: utilizamos para este caso 2n5457 y probamos primero con
IDSS=8mA y Vp= -6v; calculamos Beta=0.00022
Notese que nosotros ingresamos los valores.
Corremos la configuración y notamos que ID=2.58mA y VDS= 8.88v
Chequemos el cálculo numérico:
Si juntamos ambas graficas y así graficamos con una precisión adecuada. Con una regla
checamos que el punto q esta en un lado con un aproximado 2.6 y en el otro -2.6v
Ahora vamos con el método matemático, sencillito:
Nos da casi cercano al método grafico y EXACTO con el simulado.
Terminamos estos dos métodos.
Nos quedamos con las dos mallas.
Ahora si ya tenemos Id por dos métodos. Id=2.58mA
Calculamos VGS y VDS
VGS= -2.58mA*1000=2.58v
VDS= 20v-(2.58mA)(3.3k)=20v-8.5v=11.5v.
Y listo.
Por divisor de voltaje.
ya no sacamos resistencia equivalente porque IG=0; resistencia es grande
tenemos un circuito abierto y solo funciona el voltaje. Y si se nota nos queda como
autopolarizacion del ejemplo anterior.