090915s

Page 1

Fondamenti di Elettronica – Ing. INFORMATICA - AA 2014/2015 - 9 settembre 2015 Soluzione Esercizio A 1) È una porta logica tri-state e OUT=An+(Bn*Cn)+(Dn*(Fn+Gn) dove n indica il negato 2) 3) Il caso peggiore si ha con tre Pmos in serie. Il kequ=kp/3 e si ha una prima carica del condensatore con il mos equivalente in saturazione e una seconda fase in cui il mos equivalente lavora in zona ohmica. Il Tsaturazione=|Vtp|*C/Isat=62.5 ps mentre il Ttriodo si ottiene considerando la resistenza equivalente
=R*C=(Vds sat /Isat)*C=(250 ohm)*C=250ps e calcolandolo con l’equazione (Vdd-|Vtp|)(1- / )+|Vtp|=Vdd/2, da cui si ottiene un Ttriodo=117.5ps. Il tempo totale per la commutazione è dato dalla somma dei due tempi precedentemente calcolati, T0-50% =180ps (al solito sono comunque accettabili altre approssimazioni) 4) Per E=0 la potenza dinamica dissipata è nulla , per E=1 invece P=Vdd 2*Cout*fck=25 Esercizio B 1) Con ingresso nullo si ha V G=0V, V GS =-VOUT =-VSS -R2∙ID e il MOSFET sicuramente saturo (V GD =-5V). Utilizzando la relazione quadratica tra I D e V GS si trova un’equazione che risolta fornisce VGS =1V, ID=0.5mA, V OUT =-1V e g m= 2mS. 2) A bassa frequenza il condensatore è un aperto e il trasferimento è vout /v in |BF = R2gm/(1+ R 2gm)= 0.941. Ad alta frequenza il condensatore è un corto circuito imponendo una corrente di segnale nulla nel transistore. Di conseguenza l’uscita è determinata dalla partizione delle resistenze: vout /v in |AF = R 2/(R 1+ R2)= 0.444. 3) Il circuito è con una singola costante di tempo determinata dalla resistenza equivalente R eq vista da C. Per calcolare R eq possiamo sostituire al condensatore un generatore di tensione test e valutare la corrente circolante in esso. Applicando la legge di Kirchoff delle tensioni alla maglia…