razavi 一段増幅回路 演習3.20

質問

画像の回路について、小信号利得を導出する問題です。
MOSFETは飽和領域にあるものとしています。

右側が回答なのですが、4項目がVout/RDとなっている理由がわかりません。。
RDにかかる電圧はVDD-Voutなので、4項目は(VDD-Vout)/RD となるのではないのでしょうか？

回答よろしくお願いします。

回答No.1

ohkawa3 · ベストアンサー

＞4項目は(VDD-Vout)/RD となるのではないのでしょうか？
直流の動作電流を求めるのであれば(VDD-Vout)/RDで結構ですが、交流の小信号を扱う問題なので交流的に変化しないVDDは式に現れることはありません。では、-Vout/RDで良いでしょうか？ KCLは、Voutの点に対して、電流が流れ込む枝路の極性を合わせる必要があるので、Vout/RDが正解です。

ところで、
＞MOSFETは飽和領域にあるものとしています。
ちょっと不思議な条件設定ですね。増幅回路であれば、能動領域で動作させるのが一般的ですが・・・・・。gm1やro1に対して、飽和領域の値を代入しているのであれば、式としては間違っていないのですが。

お礼

交流の小信号を扱うものだということで、仰る通りでした…！解決しました。ありがとうございます。

能動領域というのを初めて聞いたのですが、おそらくバイポーラトランジスタの動作領域の名前のようでしょうか。
バイポーラでいう飽和領域→mosfetでいう線形領域あたり
バイポーラでいう能動領域→mosfetでいう飽和領域…　とややこしい違いがある気がします。