Circuitos MOS: Análisis y Resolución de Ejercicio
Tabla de Contenidos:
- Introducción
1.1 Concepto de circuito basado en MOS
1.2 Lógica de transistor de paso
- Análisis del circuito MOS
2.1 Circuitos NMOS y PMOS
2.2 Condiciones de voltaje en nodos
2.2.1 Condiciones para transistores NMOS
2.2.2 Condiciones para transistores PMOS
- Resolución del ejercicio propuesto
3.1 Datos del circuito
3.2 Análisis de los nodos del circuito
3.2.1 Nodo A
3.2.2 Nodo B
3.2.3 Nodo C
3.2.4 Nodo D
3.3 Circuito reducido y respuesta final
- Conclusiones
- Recursos
Análisis del Circuito MOS y Resolución de Ejercicio Propuesto
En este artículo, vamos a analizar un circuito basado en tecnología MOS y resolver un ejercicio propuesto relacionado con él. El circuito consta de transistores NMOS y PMOS, y utilizaremos la lógica de transistor de paso para encontrar las tensiones en los diferentes nodos del circuito.
Introducción
Antes de adentrarnos en el análisis del circuito y la resolución del ejercicio, es importante comprender el concepto de circuito basado en MOS. Los circuitos MOS (Metal-Oxide-Semiconductor) son ampliamente utilizados en la electrónica para implementar diferentes funciones, como lógica digital y amplificadores.
La lógica de transistor de paso es una técnica utilizada para diseñar circuitos digitales utilizando transistores MOS. Consiste en utilizar transistores como interruptores controlados por voltaje para manipular las señales digitales en el circuito.
Análisis del Circuito MOS
El circuito en cuestión consta de transistores NMOS y PMOS. Para encontrar las tensiones en los nodos del circuito, primero debemos establecer las condiciones de voltaje para cada tipo de transistor.
Para los transistores NMOS, la tensión en el nodo de salida (VS) se calcula como el mínimo entre la diferencia de voltaje entre la compuerta y el umbral de voltaje (VGS - VTN) y el voltaje de drenaje (VD). Esto se debe a que el transistor se encuentra en modo de conducción cuando la compuerta tiene un voltaje mayor al umbral de voltaje y la tensión drenaje-fuente (VDS) es mayor a cero.
Por otro lado, para los transistores PMOS, la tensión en el nodo de salida (VD) se calcula como el mínimo entre la diferencia de voltaje entre la fuente y el umbral de voltaje absoluto (VSG - |VTP|) y el voltaje de fuente (VS). Al igual que en los transistores NMOS, el transistor PMOS se encuentra en modo de conducción cuando la fuente tiene un voltaje menor al umbral de voltaje absoluto y la tensión drenaje-fuente (VDS) es mayor a cero.
Resolución del Ejercicio Propuesto
Ahora que hemos establecido las condiciones de voltaje para los transistores NMOS y PMOS, podemos proceder a resolver el ejercicio propuesto. Las tensiones y valores relevantes del circuito son los siguientes:
- VDD: 5 voltios
- |VTP|: 0.9 voltios
- VTN: 0.8 voltios
Comenzando por el nodo A, podemos observar que la tensión de la compuerta (VGS) siempre es mayor que el umbral de voltaje absoluto (|VTP|). Por lo tanto, podemos utilizar la lógica de transistor de paso y concluir que el nodo A alcanza una tensión de 5 voltios.
Continuando con el análisis de los demás nodos del circuito (B, C y D), podemos calcular las tensiones utilizando las condiciones previamente establecidas.
Después de realizar todos los cálculos, obtenemos los siguientes valores para los nodos:
- VA: 5 voltios
- VB: 4.2 voltios
- VC: 4.2 voltios
- VD: 0 voltios
Finalmente, podemos representar el circuito reducido, tomando en cuenta las tensiones calculadas para los nodos B y C. El resultado final es un inversor, donde el nodo de salida (Vout) tiene una tensión de 0 voltios debido a la conexión a tierra.
Conclusiones
En este artículo, hemos analizado un circuito basado en tecnología MOS y hemos resuelto un ejercicio propuesto utilizando la lógica de transistor de paso. Hemos encontrado las tensiones en los diferentes nodos del circuito y representado el circuito reducido.
El análisis de circuitos basados en MOS es fundamental en la electrónica digital y nos permite comprender cómo funcionan estos dispositivos y cómo se pueden utilizar en diferentes aplicaciones.
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