¿Se pueden usar dos mosfets (p&n, algunas características) como fuentes de corriente simultáneamente? ¿Y qué sucede si cambia el voltaje de Vgs?

Si, esto se puede hacer. Incluso puede ser útil en algunos casos, aunque no suele ser con la carga donde lo muestras.

Consideremos su circuito sin Rload, solo los dos transistores conectados entre sí directamente. Consideraremos este nodo como la salida.

Si las dos fuentes de corriente fueran ideales y coincidieran exactamente, entonces el voltaje de salida podría estar en cualquier lugar entre los rieles de suministro. Si una de las fuentes se configurara incluso con una corriente un poco más alta que la otra, esa fuente tendría un voltaje bajo a través de ella y la otra con un voltaje máximo a través de ella.

Si dispusiera la señal de entrada para variar las dos fuentes de corriente de forma opuesta, lo ideal sería tener un amplificador de ganancia infinita. Cuando la entrada está a un lado del umbral, la salida cierra de golpe en un sentido. Cuando está en el otro lado, la salida cierra de golpe hacia el otro lado.

Las fuentes de corriente reales, como las implementadas por estos transistores, no tienen una impedancia infinita ideal, o por supuesto. Dicho de otra manera, su corriente es al menos una pequeña función del voltaje de salida. En ese caso, si los dos coincidieran exactamente, el voltaje de salida estaría en el medio. La falta de coincidencia en la configuración actual de las dos fuentes crearía una compensación de voltaje de salida desde el medio. Este voltaje de desajuste de salida sería la corriente de desajuste multiplicada por la impedancia paralela de las dos fuentes.

El resultado aún puede ser una ganancia de voltaje muy alta. Si se diseñan para esta aplicación y se operan en la región correcta, los MOSFET se verán como fuentes de corriente con una impedancia razonablemente alta. Pequeños cambios en el voltaje de la puerta pueden tener un efecto significativo en la corriente. Juntos, estos dos efectos provocan una gran ganancia.

Una gran ganancia de voltaje negativo no es el único propósito de dicho circuito, pero es un ejemplo de cómo puede ser útil dicha configuración.

Para diseños discretos, los BJT suelen ser mejores para esto. La corriente a través del colector es bastante independiente del voltaje del colector en un amplio rango operativo. Sin embargo, si está en un IC, entonces una combinación de BJT y MOSFET generalmente no está disponible. Las características de los transistores individuales también pueden controlarse mejor y combinarse mejor entre dos dispositivos, por lo que el circuito que muestra puede ser útil.

La polarización de un par de MOSfets N y P de este tipo en su circuito podría ser difícil y probablemente requeriría una retroalimentación de CC considerable para establecer un punto de operación estable para su uso como amplificador lineal. Cuando los dos drenajes están conectados directamente (sin resistencia intermedia), la polarización es más fácil: una carga conectada a un transformador sería otro caso de polarización más simple.
Para considerar la resistencia Norton equivalente de las dos fuentes de corriente N & P, la siguiente imagen puede ser útil.
Esta curva se dibujó como una imagen especular. En la práctica, lo más probable es que los Mosfet N y P tengan características sesgadas, y sus corrientes de drenaje no se encontrarían perfectamente en el medio, pero es útil imaginar las resistencias de Norton.
La resistencia de Norton es la pendiente de las curvas en el punto de polarización de CC. Una línea de carga (verde) en realidad cruza dos puntos en la curva (uno para Nch y otro para Pch), cada uno con una resistencia de Norton potencialmente diferente. Para corrientes de drenaje pequeñas, ambas curvas son planas cerca de la mitad de Vdd, y la resistencia de Norton es bastante grande: la ganancia de voltaje aquí sería muy alta, como ha señalado Olin. Para corrientes de drenaje más grandes, la resistencia de Norton es menor, ya que las curvas no se aproximan a la horizontal en ningún punto (el punto central de inflexión es una anomalía). Manipular la línea de carga verde es incómodo, ya que el punto de inflexión no necesita estar en el punto medio de 5v ni en ID=0, pero su circuito fuerza$ID_n = ID_p$. Otra restricción es$VDS_n + VSD_p + V_{RL} = 10v$.

^{simule este circuito : esquema creado con CircuitLab} Para su circuito, las conexiones de drenaje MOSfet de pequeña señal parecen un examen universitario sobre superposición.$RN_{mos}$y$RP_{mos}$son las resistencias en los dos puntos de cruce de la línea de carga. Cambiar de Norton a su equivalente de Thevenin facilita la solución, lo que da como resultado tres resistencias en serie.