Solution Manual for Microelectronic Circuits 2nd Edition by Rashid

Chapt Chapter er 1 1.1

 R m =

10 k × 400  R 1 + 10 k 

Take  R1



1V

=

 I m

1V 100 μA

R 1

= 10 k Ω

+

 = 1 V,  R1 = 10 k (400 – 1) = 3990 k Ω

400 V

+  –

R m

1V

 4 MΩ ± 1%.

1.2

 RL =

1.2 × 24  R 1 + 1.2

R 1

6V

 = 1.2 Ω

5A

+

 = 6 V,  R1 =

1.2 × 24 6

24 V

 – 1.2 = 3.6 Ω

+  –

R L

Take  R1 = 3.6 Ω ± 5%. 1.3 2

V 

 RL

 =

 RL =  RL × 120  R1 + RL

41.667 × 120 50

R 1

502

 = 60 W

 RL

+ 120 V

50 2

+  –

R L

50 V

 = 41.667 Ω

60

 = 50 V  =  R1 + 41.667,  R1 = 58.334 Ω

Take  R  62 Ω ± 5%. 

1.4

 I o = 1 mA i(t ) =

V s  R

 =

V s  R

24  R

R 

 – t  t /τ 

e

V s

24 V

C 

 = 1 mA,  R = 24 k Ω ± 5%

1.5

| Av | =

V O V I

 =

400 5

 = 80, Q = 60°

1 © 2011 Cengage Learning. All Rights Reserved. May not be scanned, copied or duplicated, or posted to a publicly accessible website, in whole or in part.

1.6

For NMOS 2

iD = K  p (V GS GS – V t)

∂iD ∂V GS

 = gm = 2K  p (V GSQ GSQ – V t) Q point point 2

= 2 × 20 mA/V × (3 – 1.5) V = 60 mS 1.7

⎛ V GS ⎞ iD =  I ss ss ⎜1 –  ⎟ V  ⎝  p ⎠ gm =

=

∂ iD ∂ V GS

2

 =

2 I DSS ⎛

⎜⎝

V   p

Q point point

1−

V GS ⎞

⎟ V   p ⎠

40 mA ⎛ 1. 5 ⎞ ⎜⎝1 –  ⎟⎠  = 6.67 mS 3V 3

1.8

iB = 2 (1 + sin 2000π  t ) mA 2000π t 

 β F = 100,  I B = 2 mA i b = 2 sin (2000π  t ) mA (2000π t 

 β F =

 I C  I B

 = 100, I C = β F I B = 100 × 2 = 200 mA

iC =  β F i b = 100 × 2 sin 2000π  t  2000π t 

= 200 sin (2000π  (2000π t ) mA 1.9 (a) vCE = V CE (2000π t ) V CE + vce = 6 – 0.1 sin (2000π 

vBE =

(2000 π t ) mV V BE BE + v be = 700 + 1 sin (2000π 

(b) Small-signal voltage gain Av =

vce v

 =

 – 100

e

1

 = – 100

1.10

V DS (1000 π t ) mV DS = 6 V, vds = – 50 sin (1000π  V GS (1000π t ) mV GS = 3 V, vgs = 2 sin (1000π  (a)

vDS = V DS (1000π  π t ) mV DS + vds = 6000 – 50 sin (1000 vGS = V GS t ) mV (1000 π t  GS + vgs = 3000 + 2 sin (1000π 

(b)

 Av =

vds vgs

 =

 –50 sin (1000π t ) 2 s in in (1 (1000π t )

 = – 25

2 © 2011 Cengage Learning. All Rights Reserved. May not be scanned, copied or duplicated, or posted to a publicly accessible website, in whole or in part.