Resolva:
(c) Para um JFET que possui os parâmetros \mathrm{g}_{ \mathrm{m} 0}=5 \mathrm{mS} e \mathrm{V}_{ \mathrm{P}}=-4 \mathrm{~V}, qual é a corrente \mathrm{I}_{ \mathrm{D}} para \mathrm{V}_{ \mathrm{GS}}=0 \mathrm{~V} ?
Passo 1
O enunciado pede: para um JFET com os parâmetros \mathrm{g}_{\mathrm{m}0}=5\\ \mathrm{mS} e \mathrm{V}_{\mathrm{P}}=-4\\ \mathrm{V}, qual é a corrente \mathrm{I}_{\mathrm{D}} quando \mathrm{V}_{\mathrm{GS}}=0\\ \mathrm{V} ?\n
Dados fornecidos (lista clara): \mathrm{g}_{\mathrm{m}0}=5\\ \mathrm{mS}, \mathrm{V}_{\mathrm{P}}=-4\\ \mathrm{V}, e \mathrm{V}_{\mathrm{GS}}=0\\ \mathrm{V}.
Passo 2
Vou apresentar a relação básica do JFET (a equação de transferência) que liga \mathrm{I}_{\mathrm{D}} a \mathrm{V}_{\mathrm{GS}}. A equação no modo de saturação (modelo padrão de curva quadrática) é:
\mathrm{I}_{\mathrm{D}} é a corrente de dreno (o que queremos).
\mathrm{I}_{\mathrm{DSS}} é a corrente de dreno com \mathrm{V}_{\mathrm{GS}}=0 (é o valor de saturação no corte de porta aberta).
\mathrm{V}_{\mathrm{GS}} é a tensão gate–source.
\mathrm{V}_{\mathrm{P}} é a tensão de pinch-off (aqui dada como negativa: -4\\ \mathrm{V}).\n
Observação útil: para \mathrm{V}_{\mathrm{GS}}=0 a equação dá \mathrm{I}_{\mathrm{D}}=\mathrm{I}_{\mathrm{DSS}}. Então se descobrirmos \mathrm{I}_{\mathrm{DSS}} já temos a resposta.
Passo 3
Agora precisamos relacionar \mathrm{g}_{\mathrm{m}0} (transcondutância em \mathrm{V}_{\mathrm{GS}}=0) com \mathrm{I}_{\mathrm{DSS}}. Por definição pequena-sinal:
Agora substituímos os valores numéricos. Primeiro converto unidades: \mathrm{g}_{\mathrm{m}0}=5\\ \mathrm{mS}=5\times10^{-3}\\ \mathrm{S} e |\mathrm{V}_{\mathrm{P}}|=4\\ \mathrm{V}. Então
Lembrete: para \mathrm{V}_{\mathrm{GS}}=0 temos \mathrm{I}_{\mathrm{D}}=\mathrm{I}_{\mathrm{DSS}}. Portanto a corrente pedida é \mathrm{I}_{\mathrm{D}}=10\\ \mathrm{mA}. Vai firme — é um resultado direto depois de relacionar \mathrm{g}_{\mathrm{m}0} com \mathrm{I}_{\mathrm{DSS}}.