¿Cuál es el voltaje de la fuente de tierra de este espejo de corriente?

En el libro microelectrónico de Neamen, hay un problema al usar este espejo actual

Espejo de corriente MOSFET

Hay una fuente de voltaje de 5 V CC por encima de la fuente de corriente. La corriente de referencia es de 250 microAmp. El voltaje umbral es de 1V. Los transistores coinciden (W/L es 3 para ambos). El Kn' es de 80 microamperios/voltios al cuadrado.

Además, en lugar de tierra, hay un voltaje de CC de -5 V.

¿Cuál es el VGS de los dos transistores?

de la figura, parece que los Vgs deberían ser 10V. Dado que suponiendo que no hay caída de voltaje en la fuente de corriente, V+ - V- = Vgs. Sin embargo, obtener los Vgs de la ecuación de corriente de drenaje

ingrese la descripción de la imagen aquí

produce 2.44V.

¿Cuál es el correcto y por qué?

EDITAR: Y no, esta no es una pregunta de tarea.

Respuestas (2)

Averiguar V GRAMO S , todo lo que necesita es la ecuación actual MOSFET. Tienes todos los parámetros que necesitas para eso, e hiciste el cálculo correctamente:

I D = 1 2 k W L ( V GRAMO S V t ) 2

250 m A = 1 2 ( 80 m A V 2 ) ( 3 ) ( V GRAMO S 1 V ) 2

V GRAMO S 2.44 V

Ahora, si lo desea, puede usar KVL para averiguar los otros voltajes en la rama izquierda del circuito:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

5 V V C V GRAMO S 5 V = 0

dónde V C es el voltaje a través de la fuente de corriente. Puedes enchufar tu V GRAMO S Llegar:

5 V V C 2.44 V 5 V = 0

V C 7.56 V

Normalmente, no necesita calcular el voltaje a través de la fuente de corriente para un problema de tarea. (En la vida real, debe asegurarse de tener suficiente voltaje, especialmente para circuitos más complejos como un espejo de corriente Wilson). Es posible que deba encontrar el voltaje en el transistor de salida, ya que eso le permitirá tener en cuenta la modulación de la longitud del canal. y determinar el error del espejo.

Muchas gracias Adán. Una pequeña pregunta. Dijiste "En la vida real, debes asegurarte de tener suficiente voltaje". ¿Para qué?. Creo que es para mantener el transistor en saturación, ¿correcto?
En preguntas similares a tareas, generalmente preferimos darle al OP lo suficiente para resolverlo por su cuenta en lugar de hacer todo el trabajo por ellos.
@Mustafa Un ejemplo sería si está usando una resistencia para generar la corriente de referencia. Necesita suficiente voltaje en la resistencia para satisfacer la Ley de Ohm.
@ThePhoton Él (?) Dijo que no era una pregunta de tarea, y ya obtuvo la respuesta correcta por su cuenta.
Sí, pero es una pregunta similar a la tarea, incluso si OP no se la asignó como tarea.
Está bien, seré menos directo la próxima vez.

Dado que se supone que no hay caída de voltaje en la fuente de corriente

Esta es una suposición incorrecta. Una fuente de corriente ideal puede tener cualquier caída de voltaje y producirá cualquier caída de voltaje necesaria para lograr su corriente de salida. Su curva IV es una línea recta horizontal, con igual corriente para cualquier caída de tensión.

Entonces, ¿cómo explica esto las diferencias de voltaje? Esta pregunta se resuelve asumiendo que no hay caída de voltaje en la fuente de corriente.
¿Quién dice que "la pregunta se resuelve suponiendo que no haya caída de voltaje en la fuente de corriente"? Si descarta esa suposición, debería obtener la respuesta correcta.
El profesor dice eso. Bien, descartando esa suposición, ¿cómo obtengo la caída de voltaje en la fuente de corriente?
Vdd - Vgs = 10 - 2,44 = 7,56 V. Cómo no es una pregunta de tarea me sorprende.
Ay dios mío. En primer lugar, no es una tarea porque estoy resolviendo el ejercicio del final del capítulo por mi cuenta. En segundo lugar, he preguntado qué voltaje es el correcto, el de 10 V o el de 2,44 V. Entonces, cómo usaste mi pregunta para responder a mi pregunta me deja atónito.
@Mustafa, dijiste que tenías un conflicto entre calcular una forma (suponiendo que el voltaje a través de la fuente de corriente es 0) y otra (usando la ecuación FET). Le dije que la suposición de que el voltaje en la fuente de corriente es 0 es incorrecta. Eso te deja con una respuesta correcta y sin conflicto.