1) Qual a corrente máxima que a fonte a seguir pode fornecer à

Universidade Federal da Bahia - DEE
Dispositivos Semicondutores – ENG C41
Lista de Exercícios no.4
1) Determine a razão de aspecto W2/L2 do transistor M2 e o valor de VGG1 (entre VSS e VDD) na
Fig.7, de modo que a corrente seja igual a 45 A e a tensão VSB1 seja metade de VGB1. Sabese que: W1/L1 = 80 e que os MOSFET's canal N apresentam os seguintes valores típicos de
parâmetros: C'ox = 40 A/V2, n = 1,25, VTH0 = 1,5 V. VDD = -VSS = 2,5 V. Despreze
a modulação do comprimento do canal (CLM).
IOUT
VDD
VDD = 5 V
vOUT
VGG1
M2
M1
M2
VGG2
MB
M1
M2
M1
VGG1
MA
VSS
Fig.1
Fig.2
Fig.3
2) No sorvedor de corrente cascode da Fig.2, os comprimentos dos MOSFET’s canal N são tais
que 1 = 2 = 0,01 V-1. Os demais parâmetros tecnológicos são: C’ox = 50 A/V2, VT0 =
1,25 V, n = 1. VGG1 = 1,95 V, (W/L)1 = 40 (razão de aspecto de M1) e (W/L)2 = 25 (razão de
aspecto de M2). IOUT deve ser igual a 500 A para VOUT = 5 V. Determine o valor da tensão
de polarização VGG2. Considere todos os MOSFET’s em inversão forte.
3) Determine o ponto de polarização de M1 (ID1, VDB1, VGB1, VSB1) no circuito da Fig. 3, sabendo
que: (W/L)B = 0,2(W/L)A; (W/L)1 = 25, (W/L)2 = 100. Assuma que os transistores são
bastante longos e adote C’ox = 250 A/V2, |VT0| = 1,0 V e n = 1,25, para os MOSFET’s
canal N ou P, indistintamente. Considere todos os MOSFET’s em inversão forte.
4) No circuito da Fig.4, sabe-se que: VDD = 2,5 V, NC'ox = 225 A/V2, PC'ox = 100 A/V2,
nN = nP = 1, VT0N = 0,5 V, VT0P = -0,65 V, W1/L1 = W2/L2, W3/L3 =20. Despreze a
modulação do comprimento do canal e considere todos os transistores operando em inversão
forte.
a) Determine a corrente de saída da fonte de corrente (transistor M3).
b) Determine o máximo valor de R para que a fonte opere normalmente.
VDD
2.5V
VDD
M2
1
M3
iOUT
M1
3
+
vOUT
_
R
0
Fig.4
5) Com relação ao circuito da Fig.5, dimensione a razão de aspecto (W3/L3) de M3 e o
potencial VGG1, para que a corrente de saída do espelho (IOUT) tenha o valor 5 mA quando
vOUT = 5 V e para que a mínima tensão de saída seja 2 V. Sabe-se que: VDD = 2,5 V,
NC'ox = 100 A/V2, PC'ox = 62,5 A/V2, nN = 1,25, nP = 1,6, VT0N = 1 V, VT0P = -1,2 V,
W1/L1 = 20W2/L2 =20, VA3 = 20. Despreze a modulação do comprimento do canal em M1
e M2 e considere todos os transistores operando em inversão forte.
VDD
VDD
5V
2.5V
VDD
VGG1
VDD
12
M1
M3
M2
iOUT
13
M2
M3
8
iOUT
vOUT
5
9
VGG1 11
vOUT
M1
VSS
0
VSS
-2.5V
Fig.5
Fig.6
6) Com relação ao circuito da Fig.3, determine o valor da corrente de saída do espelho (IOUT)
para o máximo valor da tensão de saída (vOUT). Sabe-se que W1/L1 = 5, W2/L2 = 32, W3/L3 =
40, VGG1 = -0,5 V, VDD = 2,5 V, VSS = -2,5 V, NC'ox = 80 A/V2, PC'ox = 50 A/V2, nN = nP
= 1,25, VT0N = 1 V, VT0P = -1,5 V, VA3 = 20. Despreze a modulação do comprimento do
canal em M1 e M2 e considere todos os transistores operando em inversão forte.
7) Explique como a tensão de porta pode controlar a corrente em um MOSFET de
enriquecimento
8) Explique o fenômeno do "pinch-off" no MOSFET.
Respostas à lista no 4 de exercícios:
7) W2/L2 = 9,4 e VGG1 = -0,453 V ou W2/L2 = 13,7 e VGG1 = -0,547 V
8) VGG2 = 4,068 V, rOUT = 461,238 K
9) VGB1 = 1,927 V, VSB1 = 0, VDB1 = 3,536 V, ID = 2,149 mA