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Fondamenti di Elettronica (Informatici) 3° appello 2-9-2014 Traccia della soluzione Esercizio A 1) Vout= Vz= 4,9V . La corrente nello Zener è pari alla differenza tra la corrente nella resistenza Rx e la corrente in R L: Ix= (Vin-Vout)/Rx= 10mA, I L= Vout/R L= 0.49mA
IZ=Ix-IL= 9.51mA. E’ possibile sostituire il diodo Zener con 7 diodi in serie operanti in diretta (catodo collegato a massa). 2) La corrente in Rx vale (8V-4,9V)/310Ω=10mA. Vi deve essere corrente nel diodo Zener per tenerlo acceso. Quindi RLmin =4,9V/10mA=490Ω . Indipendentemente dal valore di RL la corrente erogata dal generatore è 10mA. Quindi la potenza dissipata è indipendente da R L per R L>R L,min e pari a P=8Vx10mA=80mW . 3) Il diodo Zener è inizialmente spento per effetto del transitorio di carica del condensatore ( τ= C∙Rx||R L= 3.01ms , valore di regime a cui tende l’esponenziale: Vout( ∞)=Vin∙R L/(R L+Rx)= 7.76V). Il circuito arriva a regime quando il transitorio arriva a Vz accendendo il diodo: tregime = -τ∙ln(1-Vz/Vout( ∞))≈ 3ms. 4) La resistenza differenziale del diodo Zener è posta in parallelo a R L per cui Req=R L//rz ≈ 15 Ω . La tensione residua vale pertanto Vres pp =500mV pp Req/(Req+310Ω)= 23mV . In presenza del condensatore il circuito mostra una costante di tempo pari a τ= C∙Rx||R eq = 0.14ms. Dato che la frequenza del polo è dieci volte maggiore della frequenza del disturbo, il condensatore non è in grado di filtrare il disturbo (rimane invariato). Esercizio B 1) Con C1 infinito la tensione V ADC vale: V ADC = Vdd∙R4/(R4+R3)-Vin∙R2/R1= 2.5V-Vin∙25. Il segnale “copre” quindi tutto il range di ingresso dell’ADC imponendo una risoluzione dell’ADC migliore di 1/1000, cioè almeno 10 bit. 2)

 = −  Frequenza polo: 160Hz 3) In uscita all’A.O. idealmente si ha una sinusoide…