アナログ電子回路 MOSFETを用いた増幅回路

質問

アナログ電子回路のMOSFETを用いた増幅回路の周波数特性についての問題です。

添付されている電子回路の問題のついて(1)-(5)まで解答したのですが、答案がついていないため答え合わせができません。
答え合わせに御協力して頂けないでしょうか？
私が作成した答案の拡大図をurl化して掲載させて頂きます。

因みに
(2)(3)が不安です。
具体的にソース側に入力電源がある問題はあまり見かけないため、伝達関数G(jω)、利得を求める際の回路方程式が合っているのか不安です、

また、
(5)の位相についてのボード線図をどのように書けば良いのでしょうか？
また、利得(ゲイン特性)についても教えて頂けたら幸いです。

答案拡大図
https://vps9-d.kuku.lu/files/20180720-0218_e774581ac12978b222bfd2fa2d9e46f4.png

問題拡大図
https://vps6-d.kuku.lu/files/20180720-0112_2704c7c73c5b6ac46a8ef61653da37c3.jpeg

回答No.1

mdmp2 · ベストアンサー

(2) は、Vgs は、Vin と位相が逆相になるので、
Vgs = (-Vin)・ jωC/(R1+jωC)
になるのでは？
その結果、Vin とVout が同相となり、
G(jω) = gm・R2/(1+jωC・R1)
となるのでは？

(3) における低域とは(1/jωC)≫R1 、(書き換えると、1≫jωC・R1) とみなすことができるωの範囲のことです。
G(jω) = gm・R2/(1+jωC・R1) は、低域において、(1+jωC・R1) ≒1 とみなすことができるので、
Ao = G(ω=低域) ≒ gm・R2
になります。
デシベルで表現すると、Ao(dB) = 20・log(gm・R2)
Ao = 20・log G(jω) とするのはω=低域ではなく、任意の値について述べているので誤りだと思います。

(4) は、「・・・Ao = -gm・R2 なので、・・・」　は、
Ao = gm・R2
になるのではないかと？(- 記号がなくなる。）

(5) 位相のボード線図（むかしの話ですがボードではなく「ボーデ」と教えられました。）は、利得のボード線図に追加して書き込みます。横軸（周波数軸）は利得ボード線図の横軸と共通にします。横軸（周波数軸）は対数目盛りとします。
縦軸に位相のメモリを追加します。（縦軸の原点を0°、プラス側最大値を90°、マイナス側最小値を-90 °としたら良いと思います。
形は、低域からωo の少し前まで0°でフラット、ωoにおいて-45°、以後、ωが大きくなると-90°に近づいていきます。
何点か計算してプロットすると良いと思います。