Prova del 17 Febbraio 2017 – TEST B

ELETTRONICA APPLICATA ED ELEMENTI DI MECCANICA STATISTICA
Prova del 17 Febbraio 2017 – TEST B

Studente:_________________________________________________; matricola:
Firma _______________________________________________________________________________
Le risposte esatte peso 1.25; errate peso −0.3. La prova va svolta, in 75 minuti, senza calcolatrice e/o altri ausili didattici.
NELL’EVENTUALITÀ CHE TRA LE RISPOSTE DI UNA PARTICOLARE DOMANDA NON SI INDIVIDUI LA SOLUZIONE CORRETTA
(SIA PER LA PRESENZA DI UN REFUSO NEL TESTO, SIA PER ERRORE NEI PROPRI CALCOLI) SI CONSIGLIA DI INSERIRE UNA
NOTA A MARGINE CON IL PRESUNTO RISULTATO CORRETTO. IN QUESTA EVENTUALITÀ, L’EVENTUALE RISPOSTA ERRATTA
SARÀ CONSIDERATA COME RISPOSTA NON FORNITA.
1
Si consideri il circuito mostrato in figura. 1) I L  2 mA .
Determinare la corrente IL = 2 V . I diodi sono al 2) I  1 mA .
L
silicio e presentano Vγ = 0.7 V.
3) I L  3 mA .
4) I L  0.5 mA .
Presenza di refuso: IL = 2 V è primo di senso,
2 V era di troppo. D’altronde, sul disegno e le
risposte, chiaramente, indicavano che andava
ricercata la IL .
2
2
Un amplificatore di transimpedenza ha guadagno
senza carico Zmc = 2103, resistenza d’ingresso
Rin = 3 k e resistenza d’uscita Rout = 50 . In
ingresso all’amplificatore c’è il segnale proveniente
da un sensore con resistenza interna RS = 1.5 k. Il
sensore fornisce una corrente iS = 3 mA e
l’amplificatore pilota un carico RL = 50 . In queste
condizioni, la tensione vout è:
2
3
Per il circuito di figura, con ipotesi di amplificatore 1)
operazionale ideale, determinare la tensione d’uscita
2)
VOUT .
3)
1)
2)
3)
4)
vout = 2 V;
vout = 1 V;
vout = 3 V;
vout = 4 V.
VOUT
VOUT
VOUT
4) VOUT
5V
4V
1 V
0V
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2
4
Si consideri il circuito illustrato in figura. Per 1) VOUT = 12 V
questo circuito, con l’ipotesi di amplificatori 2) VOUT = 9 V
operazionali ideali, determinare la tensione VOUT .
3) VOUT = 6 V
4) VOUT = 15 V
2
5
Si consideri un amplificatore di corrente
retroazionato da una rete  (si veda figura:
retroazione corrente-parallelo).
Si determini la resistenza d’uscita (resistenza vista
dai terminali 2–2’). Per la risoluzione del quesito,
considerare: RIN = 100 Aic = 104 ; ROUT = 10 k
4
1)
)
R2( OUT
 0.1 
2 '
2)
)
R2(OUT
 100 
 2'
3)
)
R2(OUT
 10 k
 2'
4)
)
R2( OUT
 10 M
2 '
Presenza di Refuso – Nel testo consegnato era
riportato la rispososta 100 MΩ anziché 10 MΩ
6
Per il circuito mostrato in figura, nell’ipotesi che 1)
qui amplificatori operazionali siano ideali, la 2)
corrente IL è:
3)
4)
IL
IL
IL
IL
 1 mA
 2 mA
 3 mA
 4 mA
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2
7
2
Quali di questi circuiti, con un ingresso IIN = 1 mA,
fornisce VOUT = –1 V. Per la risoluzione, si consideri
ideale l’amplificatore operazionale.
1)
2)
3)
4)
8
Si consideri il circuito mostrato in figura. Il
generatore fornisce una tensione sinusoidale con
ampiezza vin = 5 V. Il diodo ha Vγ = 0.7 V , mentre
il diodo Zener ha Vγ = 0.7 V e VZener = 3 V . Quale è
1)
la forma d’onda vout ai capi della resistenza RL .
Si consideri RL  R .
3
.
2)
.
3)
.
4)
.
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9
Determinare la tensione d’uscita (vOUT) del circuito
illustrato in figura. S’ipotizzi ideale l’amplificatore
operazionale.
1)
vOUT  0 V .
2)
vOUT   6 V .
vOUT  3 V .
vOUT   1 V .
3)
4)
= 1 10-3 Ω-1
= 2 10-3 Ω-1
= 3 10-3 Ω-1
= 410-3 Ω-1
10
Si consideri la rete due porte illustrata in figura. 1)
Determinare il parametro y21.
2)
3)
4)
y21
y21
y21
y21
11
Considerare un NMOS usato come interruttore. Con 1)
riferimento alla figura,
2)
4)
vOUT
vOUT
vOUT
vOUT
1)
2)
3)
4)
vOUT = 7 V
vOUT = 4 V
vOUT = 3 V
vOUT = 11 V
3)
2
2
 VTN .
 0.
 VDD  VTN .
 VDD .
12
b
Nel circuito in figura, nell’ipotesi di amplificatore
operazionale ideale, la tensione d’uscita è:
13
Si consideri il circuito mostrato in figura, dove sono 1) R  3 kΩ
pre senti due BJT “identici” con F = 200. Il valore
2) R  2 kΩ
di R, affinché IL = 5 mA, deve essere:
3) R  5 kΩ
2
2
2
4) R  6 kΩ
Presenza di refuso: nel testo, in contrasto con
quanto presente sul disegno, era riportato il
valore di IL = 1 mA. Con questo valore di IL, il
risultato sarebbe stato: R  9.3 kΩ
14
Il modello matematico della caratteristica tensionecorrente di un diodo ideale, è rappresentato
dall’equazione di Shockley:

v  
iD  I S exp  D   1 .
 VT  

Questa espressione, in genere, si approssima con

 v 
iD  I S exp  D   , quando:
 VT  

1) il diodo è polarizzato inversamente
vD < – 0.7 V.
2) il diodo è polarizzato direttamente
vD > 0 V.
3) il diodo è polarizzato direttamente
vD > 0.1 V.
4) il diodo è polarizzato inversamente
vD < – 0.1 V.
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con 3
con
con
con
15
16
In un semiconduttore drogato di tipo n (drogato con 1) sono in numero uguale alle lacune;
2) sono in numero minore rispetto alle lacune;
atomi donatori), gli elettroni liberi:
3) sono in numero maggiore rispetto alle lacune;
4) non sono presenti.
Si consideri il circuito illustrato in figura; 1) RL < 100 Ω.
generatore di corrente costante (IL = 0.1 A). 2) RL < 50 Ω.
Nell’ipotesi che l’amplificatore operazione possa
3) RL < 200 Ω.
essere considerato ideale, determinare il valore
massimo della resistenza RL che consente al circuito 4) RL < 150 Ω.
di funzionare correttamente:
Presenza di refuso nel testo (IL = 0.05 A).
Utilizzando questo valore di IL, il risultato
sarebbe RL< 150 Ω.
17
Il guadagno di tensione di un amplificatore è 100.
Quanto vale in dB?
18
Si consideri il circuito mostrato in Figura. La 1)
potenza massima, dissipata sul diodo Zener è :
2)
(max)
PZener
 250 mW .
3)
(max)
PZener
 150 mW .
4)
(max)
PZener
 250 mW .
19
1)
2)
3)
4)
10 dB
20 dB
40 dB
2 dB
3
2
3
1
(max)
PZener
 150 mW .
Si consideri il circuito illustrato in figura. 1) y = − 1/(3R)
21
Nell’ipotesi di amplificatore operazionale ideale,
2)
y
21 = – 3
per questo circuito il parametro y21 è:
3) y21 = + 4
4
4) y21 = − 1/(4R)
20
Dato il circuito in figura, determinare l’intervallo 1) 0 < VDD < 200 V (tensione di rottura del 4
dei valori della tensione d’alimentazione (VDD) per
MOS)
il quale il MOS funziona in saturazione.
2) VDD > 0 V
3) VDD > 5 V
4) VDD > 1 V
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21
22
23
In un semiconduttore drogato con atomi accettori 1) è poco più elevata dell’energia superiore della 1
banda di valenza;
(semiconduttore di tipo p), l’energia di Fermi:
2) è, nel silicio, uguale a 0.7 eV;
3) è poco più bassa dell’energia inferiore della
banda di conduzione;
4) è, nel silicio, circa 1.12 eV.
3
A temperatura ambiente (300 K), la concentrazione 1) maggiore della concentrazione della lacune.
di elettroni, presente all’interno di un
2) nulla.
3) uguale alla concentrazione delle lacune.
semiconduttore intrinseco (non drogato), è:
4) minore della concentrazione della lacune.
2
Si consideri il circuito illustrato in figura. 1) RD = 10 kΩ.
Determinare il valore della resistenza RD in modo 2) RD = 5 kΩ.
3) RD = 1 kΩ.
tale che ID = 0.8 mA.
4) RD = 2 kΩ.
2 V.
7V.
 11 V .
1V .
2
24
Si consideri il circuito mostrato in figura
(polarizzazione di BJT pnp con F = 100).
Determinare il valore di VEC .
Presenza di refuso (nel testo erroneamente era
indicato come BJT npn) – Sia il disegno che i
risultati, ovviamente, fanno riferimento a un
BJT pnp
25
Considerando ideale l’amplificatore operazionale, 1)
determinare la tensione VOUT .
2)
Il diodo Zener presenta V = 0.7 V e tensione di
3)
breakdown VZener = 3 V.
4)
VOUT  14 V .
VOUT  11 V .
VOUT  10 V .
VOUT  9 V .
2
26
In un BJT npn in zona attiva diretta
0.2 < vCE < 0.7
vCE = 0
vCE uguale alla tensione di alimentazione
vCE > 0.2
4
1)
VEC
2) VEC
3) VEC
4) VEC
1)
2)
3)
4)
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