¿Por qué el transistor "superior" en un cascode no establece la corriente?

Esto me ha estado molestando por algun tiempo. ¿Por qué el voltaje de sobremarcha del transistor inferior en un cascode controla la corriente continua y no los Vgs del transistor superior? De manera similar, en un par diferencial NMOS con un espejo de corriente en la parte inferior, ¿por qué el voltaje de sobremarcha del espejo controla la corriente y no el voltaje de modo común del par?

Esto me vino a la mente cuando leí en un libro de texto que no es correcto dibujar una fuente de corriente que alimente el drenaje de un transistor, en lugar de extraer corriente de la fuente.

Respuestas (2)

Haciendo referencia al diagrama del artículo vinculado:

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La corriente de drenaje de cualquiera de los transistores está determinada principalmente por el voltaje de fuente de puerta respectivo.

Para el transistor inferior, el voltaje de la fuente de la puerta es solo el voltaje de entrada

v GRAMO S 1 = v I norte

Para el pensamiento del transistor superior, el voltaje de la fuente de la puerta es

v GRAMO S 2 = 0 v D 1

donde, en este ejemplo v D 1 < 0 .

Ahora, el voltaje de drenaje del transistor inferior v D 1 será, esencialmente, lo que sea necesario para que la corriente del transistor superior coincida con la corriente del transistor inferior .

Por ejemplo, si el voltaje de entrada aumenta, la corriente de drenaje del transistor inferior aumentará, lo que actuará para reducir v D 1 (hacer v D 1 más negativa) que aumenta v GRAMO S 2 aumentando así la corriente de drenaje del transistor superior.

La corriente en un circuito conectado en serie está determinada por el dispositivo que pasa la menor cantidad.

En un circuito en cascodo, la base/puerta del transistor superior se mantiene a un voltaje fijo, lo que significa que pasará cantidades arbitrarias de corriente con pequeños cambios en su voltaje de emisor/fuente. Siempre podrá pasar más corriente que el transistor inferior, por lo que es el transistor inferior el que gobierna.

Es lo mismo con el par diferencial; aumentar el voltaje de entrada de modo común permitiría que fluya más corriente, por lo que la fuente de corriente se convierte en el dispositivo limitador y, por lo tanto, el voltaje en el nodo donde están todos conectados simplemente aumenta para rastrear el voltaje de entrada de modo común.

No estoy seguro de cómo se relaciona su última declaración; el uso de una fuente de corriente como carga de drenaje es bastante común en los circuitos que requieren una ganancia de alto voltaje.