FdE 170427 PI sol

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Tde 27-04-2017 Traccia di soluzione Es1) a) Y = (ܣ ݀݊ܽ ܤ) ݎ݋ ܥതതതതതതതതതതതതതതതതതതത b) La commutazione dell’uscita avviene soltanto attraverso il mos C Il valore logico basso dell’uscita si trova imponendo ID,C=(5V-VDS)/R => Kn[2(VGS-VT)VDS-VDS2] = (5V – VDS)/R da cui si ricava VDS=VOUT = 0.2V PDIN=C*VDD*ΔVOUT*fC = 0.3pF*5V*(5V-0.2V)*2MHz = 14.4µW c) Rete di pull-up realizzata con pmos: d) In corrispondenza della transizione indicata si ha una commutazione alto-basso dell’uscita con KEQ = Kn/2 + Kn = 3/2 Kn La prima parte della commutazione avviene con il mos n equivalente in zona di saturazione ΔT1= ஼∗௱௏ ூ௦௔௧,௘௤= ଴.ଷ௣ி∗଴.ହ௏ ଵଶ௠஺ = 12.5ݏ݌ Per Vout < 4V il mos n equivalente lavora in zona ohmica. Si approssima l’andamento dell’uscita con un esponenziale avente costante di tempo τ=C*Req, dove Req = VGS-VT / ISAT,EQ = 4V/12mA = 333Ω e quindi τ= 100ps. Vout(t)=4V*݁ି೟ ഓ . Imponendo Vout(t)=0.5V si ricava ΔT2 = τ ln(4V/0.5V) = 208ps. Il tempo totale di commutazione risulta T10-90% = ΔT1 + ΔT2 = 220.5ps Es2) a) VG = -5V * R1/(R1+R2) = -2V ID = IPOL = 1mA VSG = ට ூವ |௄ು| + |ݐܸ| = 1.25ܸ VOUT,1 = -0.75V VOUT,2 = -3V gm = 2ID/Vov = 2mA/0.5V = 4mA/V b) In continua entrambe le capacità si comportano da circuito aperto Vout1/Vin1= R2/(R1+R2) = + 0.6V Vout1/Vin2 = 0 A bassa frequenza C∞ è un corto, l’altra C un aperto Vout1/Vin1 = 0 Vout2/Vin2 = +1 c) In continua entrambe le capacità si comportano da circuito aperto Vout2/Vin1 = 0 Vout2/Vin2 = 0 A bassa frequenza C∞ è un corto, l’altra C un aperto Vout2/Vin1 = - R2/(R1+R2)*gm*R3 = - 4,8 Vout2/Vin2 = +gm*R3 = +8 d) Ad alta frequenza entrambe le capacità sono un corto circuito quindi entrambi i trasferimenti verso Vout2 sono nulli. Es3) a) Finché I<0.7mA, il diodo è spento e la corrente scorre solo in R1 Per I>0.7mA, il diodo si accende,…