16 Settembre 2014 - Università degli studi di Pavia

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