18 Luglio 2014 - Università di Pavia

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UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PAVIA
Dipartimento di Ingegneria Industriale e dell’Informazione
A.A. 2013-2014
ELETTRONICA I
(Proff. G. Martini – S. Merlo)
18 Luglio 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)
2.4)
2.5)
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
Nel circuito di Figura 1, sia vi un generatore di tensione di segnale.
Considerare l’amplificatore operazionale ideale e il diodo Zener descritto dalla
caratteristica riportata in figura 1.
1.1) Assumendo che vi sia un generatore di tensione di piccolo segnale ideale,
determinare la funzione di trasferimento F(jω)= vo/vi e tracciarne i diagrammi di
Bode.
1.2) Per un segnale di ingresso a scalino, vi = 30 mV sca(t), riportare in un grafico la
tensione vO(t) in funzione del tempo.
1.3) Per vi = 30 mV sca(t), assumendo il condensatore C inizialmente scarico, riportare
in un grafico la tensione v’O(t) in funzione del tempo, specificando la regione di
funzionamento del diodo Zener.
1.4) Riportare in un grafico la tensione vO(t) e la tensione v’O(t) in funzione del tempo,
specificando la regione di funzionamento del diodo Zener, assumendo il condensatore
C inizialmente scarico, quando all’ingresso è applicato il seguente segnale vI(t) fornito
dal generatore ideale:
Elettronica I – 18 Luglio 2014
Esercizio 2
Caratteristiche dei MOS ad arricchimento del circuito di Figura 2:
Vt = 0.6 V, KN = (1/2)µNCOX(W/L) = 1mA/V2
Effetto Early trascurabile (|V A|=∞). Effetto di substrato trascurabile.
Sia vi(t) un generatore di tensione ideale di piccolo segnale a valore medio nullo.
2.1) Determinare il punto di lavoro del circuito specificando le correnti in ogni ramo e
le tensioni in ogni nodo.
Calcolare i valori dei guadagni di transconduttanza gm1 e gm2 dei MOSFET M1 ed M2.
2.2) Disegnare il circuito equivalente per piccolo segnale in media frequenza.
2.3) Per piccolo segnale ed in media frequenza, determinare il guadagno di tensione
Gv1=vo1/vi.
2.4) Per piccolo segnale ed in media frequenza, determinare il guadagno di tensione
Gv2=vo2/vi.
2.5) Il circuito risentirebbe dell’eventuale effetto di substrato? Commentare.
Elettronica I – 18 Luglio 2014
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