Document

Fondamenti di Elettronica - lng ..>\lTTO:'.\-I.--\ TIC_--\ e
I~FOR"\1.--\TIC.'\
- _-\.-\ 2012/2013
Prin1a prova in itinere - 8 ::\(aggio 2013
llndicare chiaratnente la domanda a cui si sta rispondendo ..-\d ese1npio la) ...
[<,ercizio 1.
Dati:
R,
_ _.\
,>.
',{
~R,
R. =2k0
R 2 =- 3k0
__j
R 3 = lkO
R,~C
i
C = lnF
J_
Si asscn11ci una t<:nsione di ingresso \":r. ci onda quadra tra -5\- e -S\'. dury cycle del 50?/r, e p.:riodo di 11ns. Si trascuri il
,'ondensarore
a) 'l racciare ]" andan1ento ten1porale <lella tensione di uscita \ -''"' quotando i punti più significatÌ\"Ì.
b) Si hanno a disp,lSiLione tre diodi con le s.:guenti caraneristiche (P 01 = ln1\\:. \'BR.= 1.5\- ). (Pn 2= Sn1\\-, \" 3 ?.~~ --1-\" ),
1Pc;_-,=15111\Y, \"BR_, .. 2\") dove Po e la massi1na potenza ùissipabile e \" 8 r, la 1ensione di breakdo\Yn_ Quale ,-Jiodo
~clez1onereste per ottenere la tòn11a d'onda rica\"ata al punto precedente? Giu,tificare la scelta.
S1 assuma Clra l:i. tensione di ingresso con :i.ndamento a gradino da O\'a 5\" e si consideri cinche l'effetto del condensatore e:
1 i11izialn1en.rc scanco)
e) Tracci·Jr<O 11 nuovo anda1nento te111porale quotato della tensione di uscita.
d) Ci!lcolare la rncissin1a potenza erogata dal generatore di ingresso \-::i·
e·
E~ercizio
2.
sv
a)
Cutl
CB
Ou:2
T
I'
-
b)
<)
d)
e)
Stabilire la funzione logica del circuito c.:-:\-Ios in figura
considerando] 'uscita Outl. Qual t il iuolo ciel circuito')
Disegnare la rtLe P-1\IOS 1nancante.
Considerando ora l"uscita Out2, indiccire i li\"e[h di tensione per il
Yalore alto e per quello basso.
Dati .·\=B pari a un clock a L\'1Hz, calcolare la potenza dissipata con
E=l e con E=O_
Dato E=l. calcolare il ten1po di conm1utazione nella trans1z1one da
EA.B=l00 a E..\B=l 10.
Esercizio 3.
lOV
Dati: R= 100 kD.: Ru= 5 kD.: R,= 50 kf.!: C = 2 nf: k - 0.5111'\ \
2
:
\'1 = ] \
a)
Polarizzare il circuito 111 figura (suggerunento· inizicire dallo
stadio :\-I 1
b) Che n1olo S\ olge lo stadio :\-1 1"? Con quale genennore
(con·ente, tensione) potTebbe essere riinpiazzato':'
e) Calcolcire il guadagno v0 . \" 1 ad alta frequenza.
d) Disegnare e quotare la forma d"onda \" 0 (t) prodotta da un
segnale\"; a gradino negativo di 50 111\'.
e) Calcolare il guadagno\,~. v 1ad alta fi·equttizci i:: senza e·=·
1
-lOV
Esercizio 1
a)
li diodo è acceso quando V; 0 ·R2/(Rl+R2+R3)>0.7V -7 V;n>1.4V
Con diodo spento: Vout = V;n · (R2+R3)/(Rl+R2+R3) = Vin·2/3
Con diodo acceso: Vout = V;n · R3/(Rl+R3) + 0.7V · R1/(Rl+R3)
=V;n/3 + 0.467V
Di conseguenza:
~·
-f 2.
-
t3V
.
-,.
'Sf)Of11Y
.3:W
-
5V
-
b}
Pd,max
1~
I
=0.7V · ld,max
Id.max= (SV-0.7V)/(Rl+R3)-0.7V/R2= 1.2mA -7 Pd,max
=0.84mW
r
Tutti i diodi soddisfa no la specifica sulla potenza dissipata .
V;nv,max = SV·R2/(Rl+R2+R3) = 2.SV
L'u nico diodo idoneo è il 2 perché ha una tensione di breakdown sufficientemente elevata da
evitare il passaggio di corrente nel diodo quando Vin è pari a -SV.
e)
Vi·'\
+svi.------------o
'\1ur
2 .1 ~ V
OJV
Durante la variazione dell'ingresso il condensatore mantiene ai suoi capi una tensione di OV,
provocando l'accensione del diodo. Si ha poi la carica del condensatore che porta l'uscita al valore
asintotico calcolato al punto a) con una costante di tempo 't= C·R3 I I Rl = 667ns.
d)
La corrente erogata è massima durante la transizione OV ~ SV:
lmax =(SV- 0.7V)/Rl
=2.lSmA
Pmax= SV·lmax= 10.7SmW
bJ'-<,,irC.. l è-<...
9-)
· M o~
Vctj. = _'r V
-1
H\P rcJ-- -=t> t~ .i .= K
Ho..s ~
V..s ~ = - I o V
(V q si -
= - -1 o v·
.li~
..t t> 2
:::
Vtrq,_ -
:t ~ j
Vs2
V~s t_
~)
.:=
;2.J O
~
z.
.=.
s (
3 -
=3 V > V(;- ==P- ~
:iJ<--- = 2.
/4
:L
Vvi
·R :::- o V
~
,' {/..._
Vqs i -~
:::::
_
«~
Vo D ,2, = V() .D :i-
Vet z. _ llc; ~ :L
1-0 V - T h.;;_ . R I~
'7 V > ll~.s 1
C9,
~
L tZ.
lit-
3V > (J'ist- V&Cl«~. ""'-'u··a)-.9rL ot..'. c..~r- .-e..Jc::.
VDl
b)
:::
~
+
l/t- jz.. =
:::::J>
V5 e.
V,~
o
.:::
o (/
= _'3 V .:::: V
.e::, t.
~
3/3
dì Tc....
~
A
€
o
~
~
-d._
-:i.
o
~
'.
-:i.
2
2
2
~
.:;L
o
-d.
·: i
o
o
o
~
-:i.
o
o
-d..
.a_
o
~
-:i
o
~<:..~~
\ Q.
lYI'"
o
o
o
o
o
o
-../ere.:.,~~
d:
~fa.-
e-
A-\t
8 -4~
OU\-:i :: 5 V
~e:.o....
'1-eu..r.:,:'<2-<...=-
Q .......n ......._cb
Q..:...../~
;Q
IAJ Co
J:
;e,
~"> -"t-c.a..........--:. :·::>~ ·c...
c,....
,~
J' ">''> : f0---2.: o ·~
(.A.-
{°~~~.......
e'
E.; -::i.
Pn _;
L.
6c-..v:>-:.o
5v
q~ ;
( ;.,
e~
~
E.::
Ocrr-d....::: Ov
I
e .6
'1.v:>V:,...\c._
~-t:.-.
vovi-_;i_ . V~ . ~ =
QV\.;t.
c..o~.......~0--
-:i....F I=' . 4
'V ·
d-_.._ 4v
o-
$V .. d.. /vi t-1~ := ;tO)-'-'\X/
ov .
Le-
<"-e... pa...c:..:..~
L'
=------ - ~-, · ($v-
c.><.>
li . e.
d. '1-~
?',,....;::
P-ec-r ·C.::..
.2'=:C> P~
~ ( .L - e: t;/cj
'-1 -
E- ~c:9,.<::.r»tc;.....
;t,S:.
::>'t,:u......'te...
\
o~.
V,,,~ .e:. L"'-) =
~
:i.V)z...
l:;c b:-~
p~
.... t:,h
V
te=- 2::. · e...._({-:0; d.-d.~,Sp~
.:-.-
~z.. ~.............
8
_.. ......._._~
d:........_~· ~ :