SCHEDA N A_05_02 Data: 28/01/2005. ESERCIZIO N 1 7 punti. ESERCIZIO N 2 7 punti. Valutazione: Nome. Tempo disponibile: Durante la prova:

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Erica Vacca
5 anni fa
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1 CHE N _05_0 ata: 8/0/005 Noe altazione: Tepo disponibile: rante la proa: ora NON è consentito scire dall ala, né consltare testi. EECZO N 7 pnti i consideri n circito costitito da na alia coposta da n eneratore N, na resistenza kω e da n diodo caratterizzato da 0 n e η ; la teperatra è tale che T 6. La tensione d resso N ale E s(ωt) con E 0.8, µ, ω π 0 rad/s e il erso del eneratore è tale da polarizzare direttaente il diodo. isenare lo schea del circito e deterare la corrente nella alia i e la tensione ai capi del diodo. EECZO N 7 pnti eterare il pnto di riposo nel seente aplificatore a MOFET a canale n. i sa che k n / e Tn. 500 Ω, 500 Ω, C µf. eterare la transcondttanza associata al odello per piccoli senali del transistore.

2 EECZO N 7 pnti eterare il assio sbilanciaento nel filtro di fira. i consideri per l operazionale io, b 00 n, o 40 n. noltre kω, C µf kω, 0 kω. EECZO N 4 7 pnti eterare l aplificazione di tensione / i a centro banda e il liite feriore di banda del circito proposto nell esercizio. i assa qesta olta per il transistore 4. EECZO N 5 5 pnti Qale tipo di reazione aenta l ipedenza di resso e ridce qella di scita? Mostrare n esepio circitale, con aplificatore operazionale, ci è applicato qesto tipo di reazione.

3 Esercizio La reazione neatia di tensione serie aenta l ipedenza di resso di n fattore β, detto fattore di reazione, e ridce qella di scita di n fattore analoo. L esepio più tipico dell applicazione di qesto tipo di reazione è rappresentato dall aplificatore non ertente, ostrato Fira.. Fira.: Circito ci è applicata na reazione neatia di tensione serie: aplificatore non ertente. Esercizio Nella Fira. è rappresentato il circito descritto nel testo. Fira.: Circito con eneratore, resistenza e diodo polarizzato direttaente.

4 La relazione corrente-tensione alida per il diodo (eqazione di hockley) è la seente: e η T pplicando la lee di Kirchhoff al circito, si ottiene l eqazione: E casa della relazione corrente-tensione del diodo non leare, qesta eqazione è trascendente e non iediataente risolbile. Per troare nericaente la solzione, possiao ipostare n etodo iteratio, ipotizzando per esepio per la tensione del diodo n alore iziale raioneole e correendolo conseenteente. l etodo iteratio pò essere rappresentato dalla relazione seente: E ( i ) η T ln ( i) L dice i dica l iterazione copita; per iziare possiao porre (0) 0.7. ostitendo i alori nerici, otteniao per la sccessione riportata Tabella.. Tabella.: ccessione dei alori ottenti per la tensione del diodo terazione alore ssiao qdi coe solzione per la tensione edia ai capi del diodo il alore La corrente nella alia, ricaata dalla solita eqazione, ale qdi 0.7. bbiao ttti li eleenti per altare la resistenza differenziale del diodo nell torno del pnto di riposo. i ha r d i i η T 9 Ω Nella Fira. è rappresentato il circito per piccoli senali. i ha iediataente per la coponente ssoidale della sollecitazione: d rd r d 0.6 n conclsione, la tensione sl diodo ale: Qando si iposta n etodo iteratio coniene sepre sceliere coe ariabile la randezza da ci ci si aspettano le ariazioni ori al ariare del pnto di laoro. Nel caso di inzioni polarizzate direttaente, qdi, si scelierà sepre la tensione. l alore della seconda iterazione, 0.540, è ià sfficienteente accrato per lo soliento sede di esae.

5 d s( ωt)µ Fira.: Circiti per piccoli senali ci il diodo è sostitito con la sa resistenza differenziale. Esercizio Nella Fira. è rappresentato il circito statico ricaato da qello proposto nell esercizio. Fira.: Circito conta dell aplificatore a MOFET. Natralente, l ipedenza associata ai condensatori conta diiene fita e pertanto i rai contenenti condensatori possono essere considerati aperti. Considerando nlla la corrente di ate, possiao scriere sbito la relazione n qeste condizioni, con > Tn e < 0, il MOFET non pò che essere satrazione. i pò qdi scriere la relazione per la corrente. kn Tn e il MOFET fosse terdetto, si arebbe 4.5, contro l ipotesi.

6 noltre la corrente e ale: pplicando la lee di Kirchhoff alla alia coposta dal eneratore di alientazione, dal transistore e dalle resistenze di dra e sorce, si ha: ( )( ) ( ) kn Tn ostitendo i alori nerici e sceliendo coe conita, si ha l eqazione x x x x x 4 n fora canonica, si ha l eqazione x 4x 0 che aette na sola solzione accettabile (l altra è neatia), che dà 6. icapitolando, il pnto di riposo preede 6,, 4. La transcondttanza del transistore è data da i k n ( ) 4 Tn Esercizio 4 l prio passo consiste nel disenare il circito conta, considerando i condensatori coe circiti aperti e i eneratori responsabili dell eentale sbilanciaento. n Fira 4. c è il risltato di qesta operazione. Fira 4.: Circito statico per il calcolo dello sbilanciaento. L O rappresentato è ideale. l sistea, deriato dallo schea del filtro selettio, è leare e stabile: per la solzione è raioneole applicare il teorea di sorapposizione deli effetti e il

7 etodo del cortocircito irtale alle randezze di resso dell O ( ; i i 0). Effetto di io. L applicazione della lee di Kirchhoff porta qesto caso all eqazione: U io U da ci U io Effetto di. Possiao osserare che la cadta s dee essere nlla, coe lo è qella s, ci non scorre corrente. Qdi la non pò che scorrere. i ha: U Effetto di. ncora na olta la cadta s dee essere ale alla cadta di tensione s. i ha qdi U ( ) Considerando ora il fatto che è o b e i pò scriere U b o o io b ostitendo i alori nerici si ottiene U. 0.kΩ.05 kω io b l assio sbilanciaento si ottiene assendo per io il seno neatio e per o il seno positio. n conclsione: U. 0 µ 4 µ.5 µ o Esercizio 5 Per pria cosa occorre disenare il circito per piccoli senali. centro banda il condensatore, che è serie al eneratore di resso, dee essere considerato n cortocircito. n Fira 5. è rappresentato lo schea per piccoli senali a centro banda.

8 Fira 5.: Circito per piccoli senali a centro banda dell aplificatore a MOFET. La tensione di ate è iposta dal eneratore di resso ed è dipendente dal circito. Qesto perette di ridisenare il circito, sdoppiando il eneratore di resso stesso, odo da poter applicare il prcipio di sorapposizione deli effetti con i de eneratori. l risltato è proposto Fira 5.. Fira 5.: Circito con lo sdoppiaento del eneratore di resso. Effetto di. La parte sistra del circito, copreso il eneratore coandato, è spenta. i ha qdi: Effetto di. Per risolere qesta parte posso cercare di scriere la tensione di sorce s fnzione della s. i ha: s s Otteno qdi iediataente s

9 s La tensione di scita qdi ale Coponendo i de effetti troo l aplificazione a centro banda CB. CB ostitendo fe i alori nerici si ha CB Per deterare il liite feriore di banda, occorre troare l nico polo del circito, che ha pre no zero nell orie. Essendo il condensatore serie al eneratore di resso, la resistenza che esso ede cocide proprio con qella di resso del circito. Per deterare la resistenza di resso possiao tornare allo schea con n nico resso, Fira 5., e troare la corrente i eroata da. i possono ritilizzare qesto caso i calcoli 4 fatti per il deterare l aplificazione. i ha: ( ) ( ) CB s i ostitendo anche qesto caso i alori nerici si ha ( ) i da ci Ω k i Concldendo 59. Hz L C f π 4 n particolare si pò sare proprio il alore di CB per deterare il alore dell scita e si pò sare il calcolo di s, che, non essendo flenzato da, dipende soltanto da.

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