Prova Intermedia Elettronica L-A (M-Z) Prof. Cecilia Metra 25/02/2004 Nome e Cognome: Num. di Matricola: R3 R1 C Vi L R2 A R5 + R4 Vu Fig. 1 R1 =2k; R2 =5k; R3 =10k; R4 =1k; R5 = 1,5k; C = 20pF; L = 2mH; VuM = 10V; Slew-rate = 3V/s. Vi + A Vu Fig. 2 1) Si consideri il circuito in Fig.1 e si supponga l’amplificatore operazionale ideale. 1.A Disegnare la caratteristica statica Vu0(Vi0), considerando le tensioni di saturazione simmetriche rispetto a massa ( VuM). Calcolare inoltre il punto di lavoro per Vi0 = 1,2V e per Vi0 = 1,5V. (4 punti) 1.B Calcolare la funzione di trasferimento H(s)=AV(s) supponendo che l’amplificatore operi in regione di alto guadagno. (6 punti) 1.C Tracciare il diagramma di Bode del modulo di AV(s) calcolata al punto precedente. (3 punti) Prova Intermedia Elettronica L-A (M-Z) Prof. Cecilia Metra 25/02/2004 2) Si consideri lo schema circuitale ottenuto da quello in Fig.1 sostituendo l’induttanza L e la resistenza R5 con un corto circuito, la capacità C e la resistenza R4 con un circuito aperto. Si approssimi inoltre il guadagno A(j) dell’amplificatore operazionale con una funzione ad un solo polo, A(j) = A0/(1+ j/p), con p = 60 rad/s e A0 = 100 dB. Si supponga di fornire al circuito una tensione di ingresso sinusoidale vi(t) = ViMsin(t), con ViM = 1,2V. 2.A Calcolare le espressioni dei parametri e dello schema a blocchi riportato in Fig.2, affinchè questo sia equivalente al circuito ottenuto da quello in Fig. 1 apportando le modifiche sopra specificate. (4 punti) 2.B Calcolare il guadagno del circuito modificato, AV(j)= Vu(j)/Vi(j), e disegnarne i diagrammi di Bode dell’ampiezza e della fase. (5 punti) 2.C Calcolare la frequenza (pulsazione) massima del segnale v i(t) affinché non si abbia distorsione del segnale d’uscita. (6 punti) 3) Si consideri lo schema circuitale di cui al punto 2 e si approssimi il guadagno dell’amplificatore operazionale con il valore costante A = 80dB. Calcolare la variazione relativa del guadagno AV=vu/vi supponendo che il guadagno dell’amplificatore operazionale varii del 20%, e commentare il risultato ottenuto. (5 punti)