UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PAVIA Dipartimento di Ingegneria Industriale e dell’Informazione A.A. 2013-2014 ELETTRONICA I (Proff. G. Martini – S. Merlo) 16 Settembre 2014 Cognome: Nome: Numero di matricola: (dati da riportare anche sui fogli interni) AA in cui è stato seguito il corso Corso di Laurea in Ingegneria Elettronica e Informatica Corso di Laurea in Bioingegneria Vecchio Ordinamento (specificare il corso di Laurea) ________________ Non scrivere in questa tabella! Esercizio 1 1.1) Esercizio 2 2.1) 1.2) 2.2) 1.3) 2.3) 1.4) ATTENZIONE: Scrivere con calligrafia leggibile, evidenziando i risultati principali. Risolvere gli esercizi in maniera completa. Ragionevoli approssimazioni nei conti sono lecite purchè ben motivate. Non è sufficiente riportare solo i risultati ma è necessario illustrare in maniera sintetica il procedimento seguito. Specificare l'espressione simbolica ed il valore numerico di quanto richiesto. Per la sufficienza, è necessario rispondere correttamente ad almeno 3 (TRE) quesiti. Esercizio 1 Progettare un raddrizzatore a semplice semionda, al cui ingresso è applicato un generatore ideale di tensione alternata a onda quadra con ampiezza E=5V e frequenza f=1kHz. 1.1) Calcolare il massimo valore della tensione di uscita nei due casi: a) diodo ideale b) diodo reale con tensione costante in polarizzazione diretta Vγ = 0.6V. 1.2) Disegnare la forma d'onda della tensione di uscita VL in funzione del tempo nei casi 1.1a) e 1.1b). 1.3) Supponendo che il diodo sia ideale e la resistenza di carico sia R L=1kΩ, disegnare la forma d'onda di VL quando in parallelo a RL è presente un condensatore C di valore: a) 1µF b) 10µF specificando la zona di funzionamento del diodo nei semiperiodi. 1.4) Calcolare la massima tensione inversa (PIV) applicata al diodo nel caso di diodo ideale nei due casi: a) C = 0 b) C → ∞. Elettronica I – 16 giugno 2014 Esercizio 2 Caratteristiche del MOS ad arricchimento del circuito di figura 2: Vt = 1 V, KN = (1/2)µNCOX(W/L) = 1mA/V2 Effetto Early trascurabile. Effetto di substrato trascurabile. La caratteristica corrente-tensione del diodo Zener è riportata in Figura 2. Sia i(t) un generatore di corrente ideale. Si ipotizzi il condensatore inizialmente scarico. 2.1) Considerando l’andamento della corrente i(t) illustrato in figura 2, riportare in un grafico in funzione del tempo la tensione istantanea vO(t) per 0 < t < 800 µs, specificando le regioni di funzionamento del MOSFET e del diodo Zener. 2.2) Considerando l’andamento della corrente i(t) illustrato in figura 2, riportare in un grafico in funzione del tempo la corrente nel condensatore ic(t) indicata sul circuito, per 0 < t < 800 µs. 2.3) Considerando l’andamento della corrente i(t) illustrato in figura 2, riportare in un grafico in funzione del tempo la corrente nel diodo Zener iZ(t) indicata sul circuito, per 0 < t < 800 µs. Elettronica I – 16 giugno 2014