Fondamenti di Elettronica

Eserciziario di Fondamenti di Elettronica

INDICE GENERALE

• Esercizi con Diodi e Diodi Zener:
  • Buso Es: 2-11-14-21
  • Tema Proposto 1 Q3
  • Tema Proposto 2 Q1
  • Tema Proposto 3 E2-Q3
  • Tema proposto 4 E2-Q2-Q3-Q4
  • Tema proposto 5 Q2-Q3
• Esercizi con Transistor:
  • Buso Es: 1-3-4-5-8-10-12-13-16-17-18-20-22-24-26-28-29
  • Tema Proposto 1 E1-Q2
  • Tema proposto 2 E1-Q1-Q2
  • Tema proposto 3 E1-Q1-Q2-Q4
  • Tema proposto 4 E1-Q1
  • Tema proposto 5 E1-Q1-Q3-Q4
• Esercizi Diagrammi di Bode:
  • Buso Es: 6-9-15-19-23-25-27
  • Tema Proposto 1-2-5 E2
• Esercizi Amplificatore Operazionale:
  • Buso Es: 7-30
  • Tema Proposto 1 Q3
  • Tema proposto 2 Q4
  • Tema proposto 5 Q3

Argomenti

• Diodi
• Diodi Zener
• Transistor BJT
• Transistor MOSFET
• Amplificazione Elementare
• Amplificazione Multistadio
• Stadi Differenziali
• Specchi di corrente
• Amplificatori Operazionali
• Diagrammi di Bode

Amplificatori a Singolo Transistor

Polarizzazione BJT in Zona Attiva Diretta (NPN)

Utilizzando come regione di funzionamento del transistor la regione attiva diretta, possiamo sostituire il modello lineare equivalente:

Si può inoltre sostituire alla maglia di ingresso (cioè la maglia data da R_B) una rete equivalente di Thevenin che ha come tensione equivalente la tensione ai morsetti di R₂ e come resistenza equivalente il parallelo tra R_B e R₂.

Il circuito così semplificato diventa quindi:

Conclusioni:

• V_BB = V_BB - V_BE
• R_B = R₁R₂ / (R₁ + R₂)

Si possono ora calcolare le correnti di polarizzazione e le relative tensioni:

• V_BB = R_Bi_B + V_BE + R_Ei_E
• con i_E = i_B + i_C e i = βi_B → i_E = (1+β)i_B

da cui si può ricavare

Calcolate i_B e i_E in funzione di i_B si possono calcolare le tensioni:

• V_CE = V_CC - i_CR_C - i_ER_E
• V_BC = V_BB - i_BR_B - (V_CC - i_CR_C)

Se il transistor è nella sua regione attiva diretta devono essere rispettate:

• i_B > 0
• V_BE > V_CESAT
• V_CE = V_BC > 0

Per il calcolo dei guadagni A_T, A_i ed R_in […] si esegue lo studio ai piccoli segnali facendo le seguenti modifiche: V_cc e V_ee cortocircuitati ai morsetti di […] e considerando al complesso di come […] la rete si semplifica così:

Ricavando R_in:

• R_in = R_π = 40 kΩ
• R_out = r_z = 2 kΩ

α = […]

Calcolo A_TS:

A_TS = -g_m (R_L //(R₃//R_πCI)) = -5,55 (beta not clearly visible)

Calcolo A_i:

A_i = _β^B R_L

α = A_C A_SF

Esercizio 5

Dati: V_DD = V_SS = 12 V

• R_D = 2,1 kΩ
• R_L = 1,0 kΩ
• Q_m: I_DSS = 10 mA, I_D = 1 mA, V_T = 4 V, r_o → ∞
• Q_p: V_BE = 0,6 V, I_C = 3 mA, β_F = 100, β₀ = 150, r_o → ∞

• Calcolare R_S, R_C, R_F sapendo che r_o = 0
• Calcolare A_v e R_aux

Studio Componenti Continue

(a grande segnale)

• r_c = 0 ⇒ Q_p off, V_C = 0 V
• V_RC = R_C I_C = V_L - (V_SS) ⇒ R_L = V_SS / I_C = 4kΩ
• V_GS = V_D - V_S, V_C = 0 V
• V_RS = 9,510 - V_SS = -V_GS, V_GS = 9,510, V_T - V_SS = - V_GS
• V_GS = V_T (1 - √(I_D / I_DSS)) = 5,2 kV > V_t ok!

• R_S = V_SS - V_GS = 6,7 kΩ
• I_RD = I_b + I_B = 3,03 mA, ^I_C / _βF = I_C = 30 µA