Temi d'esame risolti Elettronica, prof. Annovazzi

Esercizio 1

Determinare il punto di lavoro del circuito

Dati K e Vt

HOS-FET: K = 0,25 mA/V²; Vt = 2V

I_P = V_DD / (R_G1 + R_G2)

V_G = R_G2 * I_P

MOSFET 1: ipotesi non saturazione:

I_D = K(V_GS - Vt)²   Ci serve Vs

Vs = R_S x I_D

1) V_GS >= Vt   Si predecino il valore di Vs

3) I_O = Vs₁ / R_S

5) V_DS = V_D - V_S   Ok verifico saturazione

6) V_DS >= V_G ?   Se verificato OK!

Mosfet 2: ipotesi di saturazione

I_D = K (V_GS - Vt)²

Vs = R_S x I_D   Trorno radicale

2) V_GS >= Vt   Si predecino il valore di Vs

8) I_O = Vs₆ / R_S2

9) V_D = V_DD - (R_D x I_D)

10) V_DS = V_D - V_S

11) V_DS >= V_DS   Se verificato OK!

HOSEFET Q₁; I_DSS = 4mA; V_P = -2V

Ramo A:

V_GS = V_DD - (R_G1 - valore corretto al gen. di corrente)

Ramo B:

I_DS = I_D1 = Vs₂ / R_S1

V_DS2 = V_DD - R_D1 * I_D1

V_DS >= V_P ?   Se verificato OK!

Ramo C:

V_G2 = V_DM

1) I_O = I_SA = V_SD2 / R_S2 + R_S3

2) I_D2 = I_DSS x (V_GS - V_P)² / V_P²

Trono range in Vs² > x Vs² + n = Ø

per l’accrescimento

V_DS2 > V_P ? Se sì, OK!

Particolarità sul primo esercizio MOSFET sul source di un altro MOSFET (la VGS è senza resistenze)

Q₁: I_DSS = , V_P = Q₂: I_DSS = , V_P = Q₃: k = , V_E =

Q₁ V_g = V_DD - (R_g1 corrente gen. elettronica) V_gs = Ø è a causa del secondo MOSFET V_GS = V_g - V_S = V_g

• per accensione V_GS > V_P
• per saturazione V_D > V_E con:

V_D = V_DD - (R_D1 I_D1)

Particolarità primo esercizio MOSFET a monte di un altro MOSFET (senza resistenze)

Q₁: I_P = V_DD / (R_DA + R_L) V_g = R_gA * I_P

V_GS = V_g - V_S = V_q - R_SS * I_D2I_DM = I_DSS1 (V_GS - V_P)² / V_P²

(Risolvendo K_IB, γ, I_TO, γ, e trovando I_DM,2)

• per accensione V_GS > V_P
• per saturazione V_GS > V_P

• per accensione V_GS > V_E
• per saturazione V_GD > V_E

2)

Determinare uscita V_o quando V_i = ....

Ad esempio, secondo esempio 2 ci chiede:

• Determinare uscita V_o quando V_i = 10 sin (10t)

V_i = 10 sin (10t)

V_o = 10 (valore in N con punto a 70° nel diag. dei moduli)

Per cui V_o = 10 • √2/2 (10⁵t + 45°)

3)

Determinare uscita V_o quando V_i = ...

Caso diodo

V_i = 10 sen (10t + ...)

Caso diodo Zener

V_o = 2 sen (10⁴t - 180°)

Emittente

V_o = 4,95 sen (10⁴t - 23°)

4)

Determinare l'effetto sulla uscita V_o di un offset al tensione dell'operazionale di 1 mV in corrente continua. Ad esempio:

V_o/E_o = 1 + R₂/R₁ x xxx (mV)

v_i=0,7 sen (10⁴t)

v_o=0,7 (10⁴t-180°)

20 dB

V₀=V₁

V₀=V₂

A 10⁶ nel diagramma Bode sono a 20 dBda dB a N = 10^20/20=10

0,7=-V₁

d₁

Determinare effetto di

1. Corrente di polarizzazione I=100 mA entrante nel morsetto non invertente

v_S=A(V⁺-V^-) V⁺=R_J•100 mA=100 mV

5. _{fra morsetto V⁺ e}

   V_i=0

   V_S=-_Zi

   V_o=V₁V_o=V₂

Nessun effetto su Bode

SCHEMA 15-2-19

ET Q₁: I_Dss= 4mA; V_p= -2V

ET Q₂: I_Dss= 8mA; V_p= -2V

R=100KΩ; RG=800KΩ; RD₁=5KΩ; RD₂=1KΩ; RS₁=8Ω

RS₂=4,15KΩ; RS₃=4KΩ; C=100nF

RAMO A

V_G=V_DD-R_G·10μA=15V-(800KΩ·10μA)=15V-8V=7V

RAMO B

ricavo V_a I_S=I_D1=_VS/_RS1

I_D1=_IDss/_VP²(V_GS-V_P)²=_4mA/₄(V_GS-V_P)²=1·10^-3A(9-V_S)^1/2

V_S1/_RS1=1·10^-3A(8+V_S1²-18V_S)=>V_S1=8(8+V_S²-18V_S)

V_S³+4V_S²+4V_S+0=>V_S2=_{9+√(361–32A)}/₉

8V_S²-16.5V_S+64.8=0

V_S=_-16.5±17/₁₆=_-16.5±17/₁₆=10,125

V_GS=V_G-V_S=7V-8V=-1V

I_D1=1·10^-3A(9-8)²=1mA

Ricavo V_D1

V_D1=V_DD-R_D1I_D=15V(5KΩ·1mA)=10V

V_DG-V_D1-V_G=10V-7V=3V

per soddisfare: V_DG≥|V_P1|=>3V≥2V

V_GS=V_P-1V≥-2V OK!!!

R₁ = 100kΩ; RG₄ = 8Ω

RG₂ = 700kΩ; RD₁ = 2kΩ

RD₂ = 4kΩ

RS₂ = 11kΩ

C = 10mF

Q₁: I_DSS = 2mA

V_P = -4V

Q₂: I_DSS = 4mA

V_P = -4V

1) V_GS > V_P

V_G = 15V

\(\frac{R_{G_2}}{R_{G_1} + R_{G_2}}\)

partitore

7.00kΩ

15.00kΩ

7V

V_GS = V_G - V_S = 7V - 18kΩI_D

V_S = R_S I_D

(non passa corrente nel GAIN)

I_D = I_DSS(1 - \(\frac{V_{GS}}{V_P}\))²

I_D = 2 * 10^-3 (\(\frac{-7V - 18kΩ I_D}{-4V}\))²

I_D2 = 4.18mA

R_S I_D = 18kΩ * 0.5mA = 9V

V_GS - V_G - V_S = 7V - 9V = -2V > -4V

V_D = 15V - (0.5mA * 2kΩ) = 14V

V_DG > |V_P|

14V - 7V > | -4V | = > 7V > |-4V|