Esercitazine 12 svolta per intero - DAC, ADC, circuito di conversione - prof. Levantino

Fondamenti di elettronica esercitazione 12

12.1 Trigger di Schmitt

Si consideri:

1. Disegnare la caratteristica del circuito in figura.
2. Disegnare su un grafico quotato in risposta a un segnale di ingresso ad onda triangolare ±4 e compresa tra periodo 1 ms. = 2V.
3. Sia ora: Ripetere i punti 1 e 2 nelle nuove condizioni.

R2R +5V1 VV outREF -5V+V _IN

DATI: = 5Ω

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12.2 OpAmp e DAC

Si assuma l’OpAmp con guadagno infinito e il DAC ideale.

• Volendo generare una tensione V sinusoidale di ampiezza di picco pari a 1V con una risoluzione di almeno 1/1000 dell’ampiezza, quale è il numero minimo di bit richiesti al DAC?
• Considerando l’OpAmp con una tensione di offset pari a V = 0.4 mV e delle correnti di bias entranti pari a I = 20 nA, determinare il numero massimo di bit affinché una variazione di 1 LSB dia un effetto su V_out più grande di quello prodotto da queste non idealità.
• Si assuma ora l’OpAmp con un guadagno costante in frequenza pari a A = 100. Calcolare l’errore massimo della tensione di uscita V_out a causa del guadagno finito dell’OpAmp quando il codice in ingresso al DAC è costante nel tempo.
• All’istante t = 0s l’uscita del DAC passa dal valore minimo al valore massimo. In quale istante di tempo la tensione di uscita V_out è pari a 0V?
• Si assuma infine l’OpAmp con un guadagno in continua di A = 10 e un prodotto guadagno-banda di GBP = 1 MHz. Discutere la stabilità del circuito.

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12.3 Circuito di conversione

Dato il circuito in figura:

• Calcolare la risoluzione all’ingresso del circuito di conversione;
• Sia V_in(t) un segnale compreso tra ±20 mV, determinare T minimo con R = 100 Ω;
• Determinare la massima durata della fase di hold (T_hold) se l’operazionale presenta una corrente di bias al nodo d’ingresso I = 2 nA;
• Calcolare l’errore in LSB dovuto a una tensione di offset dell’operazionale V_OS = 100 μV.

DATI: R₁ = 1Ω, R₂ = 9Ω, V_DD = +4V, V_SS = -4V, n = 13 bit

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12.4 Dato il circuito in figura:

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