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Fondamenti di Elettronica – Ing. INFORMATICA - AA 2014/2015 - 21 luglio 2015 Traccia della soluzione Esercizio A 1)
= ̅  (  (̅   2) La rete di pull-down è la seguente: 3) La transizione ABCD=1111
ABCD=1010 porta l’uscita da bassa (0V) ad alta (5V ). Per il calcolo del tempo di commutazione 10% - 90% è da considerare il tempo ri chiesto per andare da 500mV a 4.5V. Durante questo transitorio il MOSFET è quasi sempre in zona ohmica , risulta pertanto ragionevole approssimare il MOS con una resistenza di valore Req=5V/I d,sat ottenendo una stima per eccesso del tempo di commu tazione. Durante il transitorio sono accesi due pMOS in serie (comandat i da B e D) che si comportano come un MOS con keq =k/2=0.5mA/V 2 che permette di calcolare I d,sat = 8mA e Req= 625Ohm. Abbiamo quindi:  (=5⋅ 1−exp −   !" ## 0.5= (& → &=−  !" ln (0.9 4.5= (, →,= − !" ln (0.1 Il tempo di propagazione è quindi t2-t1= Cout∙Req∙ln(9). Imponendo t2-t1=2ns si ha Cout= 1.45pF 4) L’uscita va alta quando sia B sia C sono bassi. La frequenza di commutazione dell’uscita è quindi data dal segnale più lento, 1MHz. La frequenza è tale da permettere all’uscita di commutare completamente tra 0V e 5V portando a una potenza dissipata di P d= 25 µW. Esercizio B 1) La tensione al gate di M1 sarà Vg1=Vdd*R2/(R2+R1)=3 V, quindi nell’ipotesi di saturazione del mos M1 la corrente sarà I1=1mA e la gm1=2ms, da cui ne deriva una tensione ai capi di R3 pari a 3V. Quindi il mo s M1 è saturo come da ipotesi. Per quanto riguarda il mos M2 la tensione al suo gate Vg2 è pari a 3V e impos tando l’equazione Vs=Rout*Kn(Vgs-Vt) 2, nell’ipotesi di saturazione del Mos2, si ottiene un valore di Vs=Vout pari a 1V. Il mos M 2 è quindi saturo e con una corrente I2=1mA e una gm2=2ms.…