Esercitazione di Laboratorio di Elettronica
Stadi di Uscita
A) Per lo stadio di uscita push-pull complementare riportato in figura determinare il massimo
rendimento e la dissipazione di potenza di ciascun transistore assumendo una tensione di
saturazione di 0.2V. Si utilizzino come transistori di uscita la coppia complementare 2N2222 –
2N2907 aventi =100. Tracciare mediante l’ausilio del simulatore Spice la caratteristica in/out
dell’amplificatore. Visualizzare la tensione di uscita imponendo un ingresso sinusoidale di
ampiezza 10V e frequenza 1kHz. Visualizzare le correnti nei collettori dei transistori. Al fine di
evidenziare la distorsione di crossover ridurre l’ampiezza del segnale di ingresso a 2V.
E’ noto che la distorsione di incrocio può essere ridotta introducendo un amplificatore operazionale
(uA741) tra il generatore in ingresso e lo stadio finale. La resistenza R necessita per limitare la
corrente sulle basi dei transistori. Calcolare il valore di tale resistenza. Tracciare nuovamente la
caratteristica in/out.
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B) Progettare un generatore di corrente IBIAS a componenti attivi per l’amplificatore in classe AB,
riportato in figura, tale da fornire una corrente di riposo ai transistori di uscita IC|Vo=0V di 0.6mA.
I parametri dei transistori sono:
ISQ=1e-14;
βF=50;
VJE=0.7V.
I parametri dei diodi sono:
ISD=1e-13;
BV=100.
Per inserire i transistori, selezionare da SPICE un Qbreakn (NPN) e un Qbreakp (PNP) ed editare il
rispettivo modello. Per inserire i diodi utilizzare il Dbreak
Scollegare il carico e verificare la corretta polarizzazione statica del circuito.
Tracciare con PSPICE la caratteristica di trasferimento dell’intero amplificatore.
Calcolare la massima potenza trasferibile al carico, la massima efficienza di trasferimento e la
potenza dissipata da ciascun transistore. Imponendo un segnale di ingresso di piccola ampiezza
(1V), evidenziare la notevole riduzione della distorsione di incrocio.
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C) Progettare un generatore di corrente IBIAS, costituito dallo specchio Q1-Q2, in grado di fornire
una corrente minima nel moltiplicatore IM(min)=1mA ed una corrente di riposo IC|Vo=0V=2mA.
Calcolare il valore delle resistenze R1 e R2.
I parametri dei transistori Qn e Qp sono:
ISQ=1e-14;
βF=50;
VJE=0.7V.
I parametri del transistore Q3 sono:
ISQ3=1e-14;
βF=500;
VJE=0.7V.
Verificare la corretta polarizzazione statica del circuito in assenza della resistenza di carico da 50.
Aumentare il valore della resistenza R1 e verificare la variazione della corrente di riposo.
Riportare il valore di R1 al valore calcolato in precedenza e tracciare con PSPICE la caratteristica di
trasferimento. Verificare l’assenza della distorsione di cross-over.
Valutare il massimo rendimento dell’amplificatore.
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