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duckhunter(R)

15.05.2009,
15:12
 

Berechnung der logischen Pegel einer NMOS-Schaltung (Schaltungstechnik)

Hallo Leute,

ich habe leider schon wieder ein Problem :(. Mittlerweile ärgert mich das schon leicht, zumal in unserem Skript nichts vernünftig erklärt wird und wir auch nicht die Möglichkeit haben nachzufragen. Deswegen sorry, dass ich wieder fragen muss.
Ich habe folgende Schaltung:


Torsten(R)

E-Mail

15.05.2009,
17:00
(editiert von Torsten
am 15.05.2009 um 17:02)


@ duckhunter

Berechnung der logischen Pegel einer NMOS-Schaltung

» Nur was ist VDS bzw. wie kann ich das berechnen?
VDS = VDD - I_D * R

Einsetzen, auflösen, beide Lösungen auf Plausibilität prüfen, eine ausschließen und fertig.

(Ich hätte es allerdings in die Formel für den Drainstrom im linearen Bereich eingesetzt, weil Du da noch I_D drin stehen hast und keinen Kanalwiderstand).

Gruß
Torsten

duckhunter(R)

16.05.2009,
01:36

@ Torsten

Berechnung der logischen Pegel einer NMOS-Schaltung

» » Nur was ist VDS bzw. wie kann ich das berechnen?
» VDS = VDD - I_D * R
»
» Einsetzen, auflösen, beide Lösungen auf Plausibilität prüfen, eine
» ausschließen und fertig.
»
» (Ich hätte es allerdings in die Formel für den Drainstrom im linearen
» Bereich eingesetzt, weil Du da noch I_D drin stehen hast und keinen
» Kanalwiderstand).
»
» Gruß
» Torsten

Hi Torsten,

wie kann ich I_D berechnen, ich kann ja nicht sagen I_D=V_DD/R (also 200kOhm bzw. 400kOhm). Wie komme ich auf das I_D bzw. R?

Danke und mfg
duckhunter

Torsten(R)

E-Mail

16.05.2009,
10:54

@ duckhunter

Berechnung der logischen Pegel einer NMOS-Schaltung

» wie kann ich I_D berechnen, ich kann ja nicht sagen I_D=V_DD/R (also
» 200kOhm bzw. 400kOhm). Wie komme ich auf das I_D bzw. R?

Genau so, wie ich es bereits beschrieben habe:
Falls Du nicht sofort erkennst, dass der Transistor im linearen Bereich betrieben wird, musst Du das erstmal prüfen. Die Bedingungen dazu lauten VGS > Vth und VGS - Vth > VDS.
Du nimmst die Formel für den Drainstrom eines Transistors im linearen Bereich. Wenn Du die nicht kennst, musst Du sie nachschlagen. Ich behaupte einfach mal, egal wie schlecht euer Skript ist - die Formel steht drin. Google kennt sie sonst aber auch.

Die Formel enthält jetzt zwei Unbekannte: I_D und VDS. Du brauchst also eine zweite Gleichung. Das ist die von mir genannte Formel VDS = VDD - I_D * R.
Falls Du Dich wunderst, wie man auf die Formel kommt: Zweites Kirchoffsches Gesetz.

Jetzt hast Du zwei Gleichungen mit zwei Unbekannten. Das kann man also lösen. Das hat auch nichts mehr mit Elektrotechnik zu tun, sondern ist reine Mathematik.
Dazu musst Du einfach die von mir genannte Gleichung in die Gleichung für den Drainstrom einsetzen. Du erhältst eine quadratische Gleichung in I_D. Die hat bekanntermaßen zwei Lösungen.

Jetzt kommt noch ein letztes Mal ein wenig Elektrotechnik: Eine der beiden Lösungen ist falsch. Die musst Du also aussschließen. Das ist in einigen Fällen trivial (es kommt z.B. ein Ergebnis mit falschem Vorzeichen raus) in den übrigen Fällen verletzt es die Annahme am Anfang der Aufgabe (Transistor im linearen Bereich).

Gruß
Torsten

duckhunter(R)

16.05.2009,
12:13

@ Torsten

Berechnung der logischen Pegel einer NMOS-Schaltung

Hi,

ich habe es mir jetzt durchgerechnet und komme auf folgendes Ergebis. Sorry ist etwas dumm angeschrieben in MathCad, aber wir dürfen es mit diesem Programm rechnen :).

Ich hoffe es stimmt so, weil dann hätte ich es verstanden *g*.


Torsten(R)

E-Mail

16.05.2009,
13:16

@ duckhunter

Berechnung der logischen Pegel einer NMOS-Schaltung

» Ich hoffe es stimmt so, weil dann hätte ich es verstanden *g*.

Stimmt.

Die Berechnung des Low-Pegels am Ausgang hast Du Dir aber unnötig schwer gemacht, weil Du anscheinend unbedingt die gegebene Formel mit dem R_On verwenden wolltest.

Du hattest doch sowieso schon VDS berechnet. Wie man sehr einfach sieht, entspricht das der Ausgangsspannung. ;-)

Gruß
Torsten

duckhunter(R)

16.05.2009,
13:21

@ Torsten

Berechnung der logischen Pegel einer NMOS-Schaltung

Super, danke für deine Hilfe!

hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
16.05.2009,
19:29

@ duckhunter

warst du nicht derjenige ...

.. mit dem Fernlehrgang?

Wozu bezahlst du eigentlich die Lehrgangsgebühr, wenn du die Hilfe auf deine Fragen HIER suchst ? :-D

Nicht, dass ich dir die Hilfe nicht gönne ...

hws