Para la respuesta corta:
yosola t e= 0yore= Vsols∗ gmetro
Para la larga explicación explicada:
El autor se está refiriendo a los conceptos de thevenin o, de manera equivalente, a los teoremas de norton y a cómo se aplican de manera dependiente en el nodo que observa. Esta dependencia se basa en un conjunto de reglas que el autor utiliza para describir un FET. Tenga en cuenta que la impedancia es una resistencia compleja que puede ser puramente resistiva o dependiente de la frecuencia.
Vea los artículos de wikipedia (también lo explica en un capítulo anterior de Sedra y Smith):
http://en.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A9venin%27s_theorem
Para agregar algo de contexto a la discusión, no podemos crear un FET a partir de elementos lineales normales como resistencias, condensadores y fuentes independientes. Sin embargo, podemos crear un modelo que "actúe" como un FET (en una pequeña región operativa lineal) agregando una fuente de corriente dependiente y haciendo que esta fuente dependa de acuerdo con las reglasde un FET. Estas reglas simplifican cómo funciona realmente un FET, pero nos permiten aproximar su comportamiento con elementos de circuito normales. A veces, las reglas se asumen o se dan por sentadas, y el autor ha hecho esto de alguna manera en esa figura al usar las reglas para anular nuestra intuición de cómo funciona el circuito dibujado. En cierto sentido, la resistencia que muestra es una ilusión que resulta de las reglas FET. Verá más adelante en el capítulo que dibuja una versión más intuitiva de este circuito donde la puerta está flotando para implicar 0 corriente en la puerta. Aquí, simplemente usa una regla algebraica para hacer lo mismo.
En su primera figura, el terminal de puerta está conectado directamente a la resistencia con un valor de "1 / gm". La intuición diría que si se aplicara algún voltaje entre la puerta y la fuente, una corriente fluirá a través de esta resistencia, y esa corriente debería obedecer a KCL con superposición, de modo que la corriente de Vgs en un nodo debería ser igual a la corriente de su otro nodo. Entonces puede pensar intuitivamente que la impedancia de puerta a fuente se ve igual que de fuente a puerta, es solo esa resistencia entre ellos. Sin embargo, una de las reglas que dibujó es que la corriente de compuerta = 0, por lo que siempre debe seguir esta regla cuando se da, ya que es una regla que modela FET, incluso si no es intuitiva para el dibujo del circuito. Para entender por qué, debe estudiar el diseño físico de un FET y el autor solo asume que ha aceptado esta regla.
Volvamos ahora a las ideas del teorema de thevenin y los circuitos de "mirar". Al igual que cualquier circuito, podemos usar la ley de ohm para describir cómo se comporta o responde para estos modelos FET. Cuando se aplica un voltaje conocido a 2 nodos en cualquier circuito, una cantidad de corriente resultante fluirá entre esos 2 nodos a través de su impedancia. De manera equivalente, un voltaje resultante se imprimirá en esos nodos de una corriente conocida que fluye a través de su impedancia. Realmente no nos importa qué tipo de circuito hay detrás de estos 2 nodos, porque todo puede describirse por su impedancia que "vemos" sin saber qué hay dentro.
La razón por la que tiene que especificar qué parte del FET está investigando es porque, dependiendo de la terminal de un FET que mire, se comportará con las únicas "reglas FET" que se aplican a esa terminal y no se aplican necesariamente a la otros.
Cuando dice "mirar hacia adentro", en realidad quiere decir que estamos aplicando una señal de entrada (ya sea un voltaje conocido o corriente conocida), y viendo la cantidad de corriente que fluye o la cantidad de voltaje que se imprime como resultado de acuerdo con las reglas para ese terminal . Cuando decimos la "impedancia vista desde", generalmente nos referimos a la impedancia de salida, o que estamos viendo una señal de salida y viendo cuánta corriente fluye de ella a una salida de voltaje conocida.
Por ejemplo, tome su segunda afirmación "que la resistencia entre la puerta y la fuente que mira hacia la puerta es infinita". Si usamos el teorema de thevenins y aplicamos cualquier voltaje de entrada desde la puerta a la fuente, y luego usamos la ley de Ohm, podemos ver lo que quiere decir:
Ri n p u t= Vi n p u tyoi n p u t
Pero su regla para las puertas FET anula que Igate = 0, por lo que R será infinito para cualquier voltaje aplicado desde la puerta a la fuente: ¡no fluirá corriente!
Es complicado porque a pesar de que se aplica un voltaje y no fluye corriente entre la puerta y la fuente, una corriente del drenaje aún podría fluir hacia el nodo donde se encuentran las 3 rutas de corriente, porque la propia regla del drenaje con la fuente de corriente dependiente dice que una corriente fluye a través de él. Como Igate = 0, cualquier parte de la corriente de drenaje pasa a través del nodo y todo sale del terminal de origen (desde KCL). Como esa corriente no fluye en la puerta, no es parte de "mirar hacia la puerta".
Ahora podemos tomar su primer reclamo "de que la resistencia entre la puerta y la fuente mirando hacia la fuente es 1 / gm". Como se mencionó anteriormente, a pesar de que no hay corriente de la puerta a la fuente (impedancia infinita), una corriente puede fluir en la fuente porque la fuente de corriente dependiente del drenaje siempre es igual al voltaje entre la puerta y la fuente multiplicado por su factor de ganancia de transconductancia gm:
yore= Vsols∗ gmetro= is
Así que ahora, nuevamente debemos usar la ecuación de la ley de un ohmio para determinar la impedancia equivalente "mirando" la fuente a la puerta.
Primero aplicamos el voltaje a través de los 2 terminales en los que deseamos encontrar la impedancia. De nuevo es Vgs. Esta vez, sin embargo, dado que estamos buscando en la fuente, la corriente no es 0, por lo que ya podemos ver que habrá una diferencia en la impedancia en comparación con mirar en la puerta antes.
Dado que la corriente de drenaje depende de este voltaje Vgs aplicado, la corriente del drenaje será:
Vsols∗ gmetro
Ahora, nuevamente, usando KCL en el nodo de unión, toda esta corriente del drenaje debe pasar a través de la fuente ya que igate = 0. Ya sabemos lo suficiente como para encontrar la impedancia.
Si, el voltaje aplicado es Vgs, y la corriente que vemos en la fuente es Vgs * gm, entonces:
R = Vyo= > R = VsolsVsolssolmetro= 1solmetro
Entonces, en realidad es una coincidencia algebraica que R = 1 / gm, a pesar de que está dibujado en su figura como una resistencia real entre la puerta y la fuente. ¡Esta no es una resistencia real, solo un modelo de circuito con suficientes reglas para que actúe como un FET!
Al hacer esto, podemos obtener una idea de cómo funciona el modelo FET y cómo simula un FET real en modo de saturación. Cualquier voltaje aplicado a Vgs no extraerá una corriente de Vg a Vs, pero forzará una corriente a través del drenaje a la fuente según las reglas FET, y esta corriente es proporcional a la cantidad de voltaje que tenemos en Vgs.
Si hacemos que el factor de ganancia de transconductancia gm sea muy grande, entonces solo necesitamos una pequeña cantidad de voltaje en Vgs para crear una gran corriente a través del drenaje a la fuente, y como resultado la resistencia 1 / gm se acercará a 0 para que parezca no hay impedancia de puerta a fuente (solo cuando se mira desde el punto de vista de la fuente debido a las reglas). Esto muestra cómo un FET en saturación es muy parecido a una fuente de corriente controlada por voltaje.