Test n.3: RISPOSTA DEI CIRCUITI CON CAPACITA`

COGNOME:
NOME :
Matr.
Politecnico di Milano – Facoltà di Ingegneria dell’Informazione
Corso di Elettronica Analogica.
Test n.3: RISPOSTA DEI CIRCUITI CON CAPACITA’
Istruzioni: indicare, senza altri commenti, se le affermazioni contenute nel testo sono vere o false. Si noti che
il numero delle affermazioni vere tra quelle proposte non è fissato, e potrebbe essere anche zero o tutte. Si
ritengano false le affermazioni che contengono errori anche solo formali (p. es. risultati numerici con unità
di misura non appropriate, simboli non appropriati, segni sbagliati, ecc.). Si ritengano corretti risultati
numerici arrotondati alla prima cifra significativa. Alle risposte giuste viene assegnato 1 punto. Le risposte
sbagliate comportano una penalizzazione di 0.5 punti. Le risposte non date non comportano penalizzazioni.
Per superare questo test bisogna conseguire almeno 13 punti.
Quesito 1:
Supporre di applicare un gradino di corrente al
circuito della figura accanto con il verso indicato nella
figura.
1kΩ
1mA
0
Vout
Iin
RL
10pF
1kΩ
VERO
La costante di tempo con cui evolve nel tempo la tensione di uscita, vout, è pari a 10ns
FALSO
VERO
Il condensatore non potrà accumulare più di 62,5 milioni di elettroni su un suo piatto
FALSO
VERO
All’aumentare del valore della capacità il trasferimento del segnale Iin sul carico tende
ad essere 1
L’uscita sale asintoticamente verso l’infinito perché il condensatore si carica
indefinitivamente
Le frequenze minori di 16MHz della sinusoide di corrente all’ingresso vengono
trasmesse al carico RL dimezzate in ampiezza per la partizione tra le due resistenze.
In seguito al gradino di corrente, il condensatore si carica di 10pC con una costante di
tempo di 10ns
FALSO
VERO
VERO
VERO
Quesito 2:
Vin
2pF
VERO
VERO
VERO
VERO
VERO
FALSO
FALSO
Vout
4kΩ
Applicare al circuito un gradino positivo di tensione Vin da
1V.
FALSO
8kΩ
C
Se C=1pF, sul fronte del gradino di tensione vin la variazione della tensione vout è
istantanea e pari a 1V
Se C=4pF, la costante di tempo con cui l’uscita si porta al valore finale è di 21ns
FALSO
Qualunque sia il valore di C, a regime (cioè finito il fronte del gradino) la tensione vout
sarà di 666mV
Se C=1pF, il circuito è un partitore compensato e pertanto l’uscita ha ampiezza sempre
pari a metà del segnale dato all’ingresso, comunque esso sia (gradino o sinusoide di
qualunque frequenza)
Se C=2pF, l’uscita è perfettamente in fase con una sinusoide data all’ingresso
qualunque sia la sua frequenza
FALSO
FALSO
FALSO
FALSO
VERO
Se C=2pF, sul fronte del gradino di tensione vin la variazione della tensione vout è
istantanea e pari a 0.5V
Quesito 3:
FALSO
Vout
4kΩ
Applicare ora al circuito un gradino negativo di tensione
Vin da 1V.
Vin
2pF
1pF
8kΩ
VERO
Essendo un partitore compensato, la tensione vout rimane costante a 0V
FALSO
VERO
Non è possibile applicare un gradino di tensione negativo perché il più basso valore di
tensione di alimentazione presente nel circuito sotto cui non si può andare è la massa.
FALSO
Quesito 4:
+5V
Supporre di applicare un gradino di tensione
all’ingresso del circuito, pari a +1V
Vin
1V
0
30pF
1kΩ
Vout
1kΩ
30pF
-5V
VERO
VERO
VERO
VERO
VERO
VERO
Essendo le capacità uguali e le resistenze uguali (partitore compensato), l’uscita
raggiunge istantaneamente 0,5V.
La costante di tempo con cui l’uscita si stabilizza al valore finale è di 30ns
FALSO
Nell’istante appena seguente al gradino di ingresso la variazione di tensione ai capi
della resistenza da 1kΩ in serie al generatore è la massima di tutto il transitorio e pari a
1V
Asintoticamente, cioè dopo un tempo “infinito” dall’istante in cui è stato applicato il
gradino, il condensatore ha variato la tensione ai suoi capi di Vin=1V
Prima dell’applicazione del gradino, il condensatore in alto ha immagazzinato più
carica del condensatore in basso.
La risposta nel tempo del segnale di uscita
Vout
è
FALSO
FALSO
FALSO
FALSO
FALSO
1V
0V
VERO
τ=30ns
0.5V
t
Il diagramma di Bode del modulo del guadagno (in dB) è praticamente piatto fino alla FALSO
frequenza di 5,3MHz
Questi test (saranno 4 da qui al giorno della 1° prova in itinere prevista nella settimana di sospensione delle lezioni in
Novembre 2008) hanno lo scopo di verificare che abbiate ben capito e vi siano saldi nella memoria alcuni concetti di
base trattati nei corsi precedenti ad Elettronica Analogica. Se consegnerete e supererete con valutazione positiva tutti
questi test, sarete dispensati dallo svolgere la prima parte della 1° prova in itinere riguardante appunto queste
conoscenze di base pregresse.