Elettronica Analogica - esercizi

ESAME DI

ELETRONICA ANALOGICA

(INFO DF-M)

DOMANDE DI TEORIA

1. Disegnare un circuito amplificatore a due stadi il primo EC il secondo CC con transistori PNP.

2. Per un circuito EC con tre resistenze di polarizzazione e completo di Rc e RL , calcolare il guadagno ã centro banda, la resistenza di ingresso e la frequenza di taglio inferiore senza trascurare la resistenza di polarizzazione; è assegnata Rg del generatore.

3. Calcolare il rendimento massimo teorico per uno stadio in classe A indicando tutte le ipotesi necessarie.

4. Nel circuito operazionale reale la “tensione di offset ” è una non idealità del circuito operazionale; cosa comporta nella configurazione invertente? Giustificare e calcolare.

PROGETTO, SIMULAZIONE E VERIFICA

1. Assegnato il circuito in figura, progettare un filtro passabanda con le seguenti specifiche:

• ω_web=5
• F₁=20
• F₂=200k
• Componente continua della tensione di uscita V_out=18m
• Simulare il circuito e confrontare i risultati della simulazione con le specifiche richieste.

ESAME DI ELETTRONICA ANALOGICA (INFO DF-M)

DOMANDE DI TEORIA

1. Disegnare uno stadio differenziale con transistori PNP indicando l’uscita e l’ingresso invertente.

2. Per un circuito CC calcolare il guadagno di tensione a centro banda, la resistenza di ingresso e la frequenza di taglio inferiore senza trascurare le resistenze di polarizzazione.

3. Qual è la condizione per la quale il guadagno totale di n stadi in cascata possa essere calcolato come prodotto dei guadagni degli amplificatori presi singolarmente. Giustificare.

4. In una generica configurazione di amplificatore cosa succede se il condensatore tra generatore e ingresso viene sostituito da un corto circuito? Giustificare.

PROGETTO, SIMULAZIONE E VERIFICA

1. Progettare un filtro passa banda realizzato con (in sequenza):
   • un passa alto a tre componenti C₁=?, R₁=R₂=?
   • un passa basso a tre componenti con C₂=?, R₃=R₄=?
   • uno stadio operazionale invertente con R_A=100k e R_B=4meg
   Le specifiche sono:
   • F_I=10
   • F_S=100k
   • Guadagno a centro banda -10
   Simulare il circuito progettato per verificare la corrispondenza con le specifiche di progetto e in caso di errori maggiori del 1% indicarne le ragioni inoltre calcolare il ritardo tra il segnale di uscita e quello di ingresso per v_in(t)= 1msen62.8t.

ESAME DI

ELETTRONICA ANALOGICA

(INFO DF-M)

DOMANDE DI TEORIA

1. Disegnare il circuito equivalente alle basse frequenze di uno stadio CC con transistore PNP.
2. Calcolare il periodo di oscillazione per un multivibratore astabile con operazionale reale alimentato con +V_cc e −V_ee.
3. Per un circuito amplificatore di classe B con rendimento teorico massimo del 78%, qual è la condizione di funzionamento che determina la massima temperatura, e quanto vale, dei transistori? Giustificare. Sono assegnati tutti i parametri di funzionamento.
4. Nel circuito operativo le "correnti di polarizzazione" sono una non idealità: cosa sono e in che verso scorrono (entranti o uscenti dai morsetti di ingresso + e −).

PROGETTO, SIMULAZIONE E VERIFICA

1. Progettare un circuito amplificatore, utilizzando lo stadio di polarizzazione assegnato, con le seguenti specifiche:

• Amplificatore EC a centro banda
• Resistenza di carico R_L= 5k
• I_o= 4mA
• V_ce= 4V
• F_T= 10
• A_vcd= 40dB
• C_E= 10m

Nel caso non sia possibile progettare il circuito richiesto con lo stadio assegnato, indicarne le ragioni e riprogettare lo stadio di polarizzazione sempre a 4 componenti, per rispettare il punto di funzionamento richiesto alterando i valori di quelli presenti. Simulare il circuito e confrontare i valori del guadagno a centro banda, della F_T e della resistenza di ingresso ricavati dalla teoria e dalla simulazione. I risultati sono validi entro il 5%.

ESAME DI ELETTRONICA ANALOGICA (INFO DF-M)

DOMANDE DI TEORIA

1. Disegnare un circuitomultivibratore astabile.
2. Calcolare la R_in, la F_t e il guadagno a centro banda per uno stadio CC con carico R_L indicando tutte le ipotesi che si fanno e senza trascurare la polarizzazione.
3. Nel circuito integratore con operazionale reale si inserisce R₂ in parallelo a C₂; indicarne le ragioni e i criteri di scelta.
4. Calcolare il rendimento teorico massimo per uno stadio di potenza in classe B specificando tutte le ipotesi necessarie.

PROGETTO, SIMULAZIONE E VERIFICA

1. Assegnato il circuito in figura verificare che sia un passa banda e, in seguito, progettare lo stadio affinché:
   • F_i=10
   • F_s=100k
   • ω_BC=10
   • R_in (resistenza vista dal generatore)=1k
   Se le specifiche non sono rispettabili con il circuito presentato, mantenendo la stessa struttura, modificare, aggiungendo o togliendo il minor numero possibile di componenti ovvero variandone i valori, lo schema per soddisfare le specifiche richieste.

Simulare il circuito per verificare la corrispondenza alle specifiche di progetto e calcolare il ritardo di v_out rispetto a v_in per un ingresso sinusoidale V_in=1m e F=1k.

ESAME DI ELETTRONICA ANALOGICA

(INFO DF-M)

DOMANDE DI TEORIA

1. Disegnare il circuito amplificatore a due stadi il primo CE e il secondo EC.
2. Calcolare i valori massimi delle correnti di spunto e ripetitiva per un circuito raddrizzatore con filtro capacitivo indicando tutte le ipotesi che si fanno; sono assegnati il carico, il fattore di ondulazione, il valore di picco e la frequenza del segnale di ingresso.
3. Descrivere brevemente quali sono gli effetti della variazione di temperatura del transistore correttamente polarizzato in zona attiva, quali inconvenienti possono verificarsi e come si interviene per limitarne gli effetti.
4. Per un circuito operazionale con V_cc=20, V_ee=-15 e guadagno -30 determinare il valor medio e la massima ampiezza picco-picco del segnale di ingresso per avere la massima dinamica possibile in uscita.

PROGETTO, SIMULAZIONE E VERIFICA

1. Assegnato il circuito in figura verificare che sia un passa banda e, in seguito, progettare lo stadio affinché:
   • F_T=10
   • F_S=100k
   • ω_cR_in=10
   • R_in (resistenza vista dal generatore)=1k
   Se le specifiche non sono rispettabili con il circuito presentato, mantenendo la stessa struttura, modificare, aggiungendo o togliendo il minor numero possibile di componenti ovvero variandone i valori, lo schema per soddisfare le specifiche richieste. Simulare il circuito per verificare la corrispondenza alle specifiche di progetto e calcolare il ritardo di v_out rispetto a v_in per un ingresso sinusoidale V_in=1m e F=1k.