Foglio esercizi n. 5 del 27.10.2012

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Foglio esercizi n. 5 del 27.10.2012
V+
2
5.1 Determinare il valore di RP per cui si ha (a riposo)
VU = 7 V; disegnare il circuito equivalente per le variazioni.
RP
R
CD
C1
vu
+
(V = 15 V, RS = 1.2 kΩ, RG = 22 kΩ, RL = 100 kΩ,
JFET con IDSS = 10 mA, VP = −6 V, rd = ∞)
1
RL
vi
5.2
RG
RS
CS
V+
Determinare il punto di riposo del transistor nel circuito in figura,
utilizzando l’ipotesi di partitore pesante.
R1
RC
BC 109
(V + = 12 V, R1 = 88 kΩ, R2 = 112 kΩ, RC = 0, RE = 3.9 kΩ).
[R: IC = 1.54 mA, VCE = 5.98 V, IB = 5.3 µA]
5.3
R2
RE
V+
R1
RC
BC 109
R2
RE
Determinare il valore delle resistenze R1 ed R2 per cui il transistore
nel circuito dell’esercizio precedente risulta polarizzato con VCE =
5 V, i) utilizzando l’ipotesi di partitore pesante e ii) senza utilizzare
l’ipotesi di partitore pesante.
(V + = 15 V, R1 + R2 = 200 kΩ, RC = 2.7 kΩ, RE = 1 kΩ)
[R: (IC = 2.70 mA) i) R1 = 155 kΩ, R2 = 45 kΩ; ii) R1 = 150 kΩ, R2 = 50 kΩ]
V+
5.4 Utilizzando le caratteristiche d’uscita del dispositivo, determinare il punto di riposo del transistor nel circuito in figura (è
richiesto un procedimento grafico).
RC
BC 109
RB
a) V + = 12 V, RB = 520 kΩ, RC = 2.7 kΩ, RE = 1 kΩ
RE
b) V + = 10 V, RB = 500 kΩ, RC = 2 kΩ, RE = 0
[R: a) IC = 2.05 mA, VCE = 4.4 V, IB ≃ 7 µA; b) IC = 2.5 mA, VCE = 5 V, IB ≃ 8.5 µA]
V+
5.5 Determinare il valore della resistenza RB per cui il transistor
nel circuito in figura risulta polarizzato con una corrente IC =
3 mA. Determinare il punto di riposo del transistor.
(V + = 12 V, V − = −12 V, RC = 3.3 kΩ, RE = 1.8 kΩ)
[R: RB = 588 kΩ, VCE = 8.7 V, IB = 10 µA]
RC
BC 109
RB
RE
V−
V+
5.6 Il generatore ideale di corrente continua nel circuito in figura
eroga una corrente IS = 5 mA; i transistor BC 109 sono identici.
Determinare il punto di riposo dei dispositivi, trascurando la caduta di tensione sulle resistenze R.
(V + = 12 V, RC = 2.2 kΩ, R = 50 Ω)
[R: IC1 = IC2 = 2.5 mA, VCE1 = VCE2 = 7.2 V, IB1 = IB2 ≃ 8.5 µA]
RC
RC
1
2
R
R
IS
V−
2/2
V+
RE
R1
5.7 Determinare il valore delle resistenze R1 ed R2 per cui il transistore nel circuito riportato in figura risulta polarizzato con una
corrente di collettore di 2 mA, i) utilizzando l’ipotesi di partitore
pesante e ii) senza utilizzare l’ipotesi di partitore pesante.
(V + = 18 V, R1 + R2 = 150 kΩ, RC = 2.7 kΩ, RE = 0.5 kΩ)
BC 179
R2
RC
[R: VCE = −11.6 V) i) R1 = 14.2 kΩ, R2 = 135.8 kΩ; ii) R1 = 15.2 kΩ, R2 = 134.8 kΩ]
5.8 Utilizzando il diagramma commentato a lezione il giorno 22 ottobre 2012 e per la rete cui
esso si riferisce, valutare le frequenze di polo per R1 = 10 kΩ, R2 = 100 kΩ, C1 = 100 nF, C2 =
100 µF. Quale delle due frequenze varia, e quale valore assume se la capacità di C1 passa al
valore C1′ = 200 nF?
5.9 Per un amplificatore a base comune calcolare del guadagno in tensione (sia con CB aperto,
sia con CB chiuso) utilizzando, per il BJT, prima il circuito equivalente a parametri h a emettitore comune e successivamente quello a base comune (ovviamente dopo aver valutato hib ed
hf b ); verificare che si ottiene lo stesso risultato. Valutare le resistenze “di Grabel” per i condensatori in serie al generatore di segnale e di by-pass su RB sia con il modello a base comune
sia con quello a emettitore comune. Determinare utilizzando entrambi i modelli l’espressione
della frequenza di zero.
(RS = 1 kΩ, RB = 25 kΩ, RE = 1.5 kΩ, RC = 2.7 kΩ, hie = 2.2 kΩ, hf e = 230).
5.10 Determinare il valore dei parametri del circuito a
parametri ibridi per il quadripolo rappresentato in figura
i2
i1
1
v1
1. con hoe1 = 0;
v2
2
R
2. con hoe1 = (50 kΩ)−1 .
(hie1 = 3.3 kΩ, hie2 = 500 Ω, hf e1 = 250, hf e2 = 50, hoe2 = (50 kΩ)−1 , hre1 = hre2 = 0,
R = 400 Ω)
5.11 Nel circuito in figura, il JFET è polarizzato in modo
da avere gm = 5 mS. Considerando rd → ∞, valutare il
guadagno dell’amplificatore a centro banda e tutte le singolarità alle basse frequenze. Scrivere l’espressione della
risposta in frequenza A(f ) = vu /vs .
[RA = 100 Ω, RD = RS = 2 kΩ, CA = 1 µF]
5.12 In figura è rappresentato il circuito equivalente di un amplificatore detto Cascode. Determinare i
parametri h relativi al quadripolo racchiuso nel riquadro a centro banda.
Come si interpreta il risultato?
RS CS
vs
RB 1
V+
RD
vu
RA CA
RS
vs
hie1
-
ib1
RE
hfe1 ib1
hfe2 ib2
ib2 6 hie2
CE
CB
RC
RB 2
V+
5.13 Determinare il valore di R per cui, nel circuio in figura, i transistor MOS lavorano con una corrente di canale
ID = 3 mA.
(V + = 24 V, MOSFET uguali con
VT = 1 V, kn = 2.5 mA/V2 , rd → ∞).
R
1
2
+
vu