¿Cómo estiman las personas el voltaje de nodo y la corriente de rama al observar un circuito?

La pregunta puede sonar tonta, pero espero que los expertos puedan orientarme sobre ese tema en particular. Estoy luchando durante los últimos meses. Soy un principiante en el diseño de circuitos analógicos. Cuando sigo un tutorial, descubrí que al observar un circuito de nivel de transistor grande (MOS), pueden decir sobre los voltajes de los nodos, la corriente de derivación, la resistencia de entrada y salida y, a veces, la ganancia. Mi pregunta es, sin dibujar un modelo de pequeña señal de esos circuitos, ¿cómo hace eso la gente? ¿Será porque ya resolvieron muchos circuitos a mano (me refiero a no usar ningún simulador), y por eso se construyó un concepto? Incluso cuando trato de dibujar un modelo de señal pequeña para un circuito grande, me pierdo debido a la complejidad del circuito. ¿Cuál es una buena manera de abordar este tipo de circuito?

¡Agregué la figura como un circuito de ejemplo!

¡Gracias por tu tiempo!

Referencia de la figura: https://www.hindawi.com/journals/apec/2014/274795/

ingrese la descripción de la imagen aquí

Ejecute un simulador como lo hice aquí para BJT con la web de Falstad tinyurl.com/y2o5pjn2

Respuestas (1)

Mucho de esto es simplemente ver/resolver circuitos y subcircuitos a menudo, y poder extraer esas estructuras y considerar su comportamiento de forma aislada. Incluso los circuitos complejos tienden a descomponerse a menudo en una serie de elementos más simples, lo que permite que una gran cantidad de comportamiento se describa cualitativamente rápidamente, dejando el análisis matemático para subestructuras desconocidas o inusuales.

Esta comprensión de los subcircuitos comunes, por supuesto, proviene de resolver matemáticamente esos subcircuitos por comportamiento, punto de operación típico, impedancias de entrada/salida, etc.

Como ejemplo de este circuito, una ruta de análisis que me viene a la mente es:

  1. Suponga que todos los MOSFET están saturados.
  2. Tenga en cuenta que Mk (probablemente fuertemente invertido) está dando un voltaje de polarización constante a las puertas M3/M4, lo que hace que M3/M4 coincidan con cascodes para M1/M2.
  3. Intente hacer coincidir el patrón M1/M2 con un espejo actual, teniendo en cuenta que las puertas no se conectan al drenaje, por lo que es posible que no pueda hacer esa simplificación de inmediato.
  4. Considere manualmente M1/M3 como si fuera un solo transistor con una impedancia de salida muy alta porque una estructura de cascodo se comporta de esa manera en las condiciones supuestas. Lo mismo para M2/M4.
  5. Ahora los dos lados coinciden con una estructura de espejo actual, con alta impedancia de salida gracias al cascode.

En cada paso, vuelvo a dibujar el circuito (mentalmente o no) y sigo haciendo simplificaciones/equivalencias que parecen simplificarlo aún más.

Conocer la estructura y el comportamiento aproximados del circuito me permite decidir qué estímulos tienen sentido para él; ahora se puede simular para complementar y verificar el análisis. Si obtengo resultados inesperados, reviso mi análisis, simulo nuevamente, y así sucesivamente hasta que mi comprensión y los resultados esperados/reales converjan.

muchas gracias por tomarse el tiempo para responder a mi pregunta. Tengo la idea.
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