Esonero sulla PRIMA parte del programma di
Elettronica Analogica
05/12/07
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Esercizio n°1 (12%)
Scrivere la relazione generale della densità di corrente in un semiconduttore per portatori di carica
di tipo p e n.
Determinare la formula del campo elettrico di built-in per un semiconduttore drogato n in
condizione di equilibrio a temperatura ambiente con profilo di drogaggio lungo l’asse x pari a:
n(x)=n0-n1x con
n0=1019cm-3
n1=1018cm-4
Calcolare il valore del campo elettrico nel punto x=5cm.
Esercizio n°2 (8%)
Descrivere brevemente, specificando anche le relazioni matematiche, l’effetto della temperatura in
un diodo in condizione di polarizzazione diretta (V >> V T).
Esercizio n°3 (12%)
1) Disegnare il circuito campionatore a ponte di diodi.
2) Mostrare graficamente l’andamento della tensione di uscita quando è applicato in ingresso
un segnale sinusoidale avente frequenza doppia rispetto all’onda quadra che controlla lo
stato dei diodi.
Circuito:
2):
Esercizio n°4 (20%)
Dato il circuito in figura determinare:
1. il tipo di connessione e i valori di IBQ, ICQ, e VCEQ.
2. la potenza DC fornita dall’alimentazione
3. il valore limite di Re per mantenere il BJT in regione attiva, considerando tutti gli altri
parametri costanti
4. la sensibilità di ICQ rispetto a Re (dICQ/dRe) , considerando tutti gli altri parametri costanti.
Dati:
•
VCC= 12V
•
R1 = 6.2 kΩ
•
R2 = 1.2 kΩ
•
Re = 0.47 kΩ
•
Rc = 1.2 kΩ
•
Cb=10µF
•
Ce =10µF
•
hFE = 100
•
BJT al silicio
Circuito:
Esercizio n°5 (20%)
Dato il circuito in figura determinare l'andamento della tensione di uscita V o al variare della
tensione d’ingresso Vi e tracciarne il grafico. Scrivere le equazioni (alle maglie e/o ai nodi) che
descrivono il circuito per tutti gli stati dei diodi.
Suggerimento: I punti di scatto sono due. Studiare il circuito quando la tensione ai capi del tunnel è
pari a 0V con corrente inferiore a IP, quando la tensione ai capi del tunnel è compresa tra 0 e V F,
ed infine quando la tensione ai capi del tunnel è pari a V F con corrente positiva. Sostituire al diodo
tunnel, negli intervalli di tensione descritti, il valore di resistenza opportunamente calcolato dalla
caratteristica I-V.
Dati:
Circuito:

R1 =100Ω

R2 = 50Ω

-15 V ≤ Vin ≤ 15 V

D1 diodo tunnel con caratteristica linearizzata
I-V riportata sotto, IP=30ma VF=3V.
I
IP
VF
Transcaratteristica:
V
Equazioni:
1)
2)
3)
Esercizio n°6 (8%)
Un JFET a canale n è polarizzato con una VDS≈0V e VGS=1.5V.
Determinare:
1) Lo stato del JFET (regione ohmica, saturazione, interdizione…)
2) Il valore di rD nella condizione di polarizzazione descritta
Sapendo che:
 = 20.0 mA/V2
a = 0.1cm
ND= 1020cm-3
W/L = 10
Vp= +1V
Esercizio n°7 (20%)
Dato il circuito in figura determinare l'andamento della tensione di uscita V out al variare della
tensione d’ingresso Vin e tracciarne il grafico. Scrivere le equazioni (alle maglie e/o ai nodi) che
descrivono il circuito per tutti gli stati dei diodi.
Dati:
 VR = 3 V
 R1 =2,0 kΩ
 R2 = 1,0 kΩ
 D1 & D2 diodi ideali
 -15 V ≤ Vin ≤ 15 V
Transcaratteristica:
Equazioni:
1)
2)
3)
Circuito:
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