Fde 230904

Page 1

Fondamenti di Elettronica – Ing. INFORMATICA - AA 2022/2023 4 Settembre 2023 – Quinto appello – durata 2h 30min 1. Numerare tutti i fogli e riportare su ciascun foglio nome, cognome e codice persona. 2. Indicare chiaramente la domanda a cui si sta rispondendo. Ad esempio 1a)... 3. Non sono ammessi libri o appunti o altro materiale, eccetto la calcolatrice. Esercizio 1 Dati: 𝑅 = 1𝑘Ω, 𝑉𝛾 = 0.7𝑉, 𝑉𝐵𝐷 = −3𝑉. a) Considerando C=0, disegnare su un grafico quotato 𝑉!"#(𝑡) quando in ingresso è applicato il segnale 𝐼$%(𝑡)=+5𝑚𝐴∙𝑠𝑖𝑛(2𝜋∙1𝑀𝐻𝑧∙𝑡), specificando la regione di funzionamento del diodo. b) Considerando ora C=1nF, disegnare l’andamento di 𝑉!"#(𝑡) su un grafico quotato nel caso in cui 𝐼$%(𝑡) abbia l’andamento a gradino riportato in figura. Esercizio 2 Dati: VDD = 5V, Kn = 1/2µC’ox(W/L) = 1mA/V2, 𝑉Tn = 1𝑉, Cp = 0.5pF. Le porte NOT e OR nel riquadro tratteggiato sono porte logiche CMOS alimentate tra 0V e Vdd. I segnali logici A,B e C variano tra 0 e Vdd. a) Determinare la tabella di verità dell’uscita OUT e indicare i valori di VOH e VOL. Sostituire le porte logiche nel riquadro tratteggiato con una sola porta logica CMOS senza alterare la funzione logica del circuito. b) Calcolare il valore di CL tale per cui il tempo impiegato dalla tensione OUT per raggiungere il valore Vdd/2 sia inferiore a 400 ps con B = C = 1 e A che commuta da 1 a 0. c) Considerando CL = 1pF, calcolare la potenza dinamica e statica dissipata dal circuito quando A e B sono collegati a Vdd e C commuta da 0 a 1 con duty cycle 25% e periodo T=1us. Esercizio 3 Dati: 𝑅 = 1𝑘Ω, 𝐶&=100 𝑛𝐹, 𝐶'=3 𝑛𝐹,𝑣()=1𝑉⋅𝑠𝑖𝑛(2𝜋⋅1𝐻𝑧⋅𝑡), VDD = 5V, Kn = 1/2µC’ox(W/L) = 1mA/V2, VTn = 1𝑉, op-amp con due poli 𝑓(,*=10 𝐻𝑧, 𝑓(,+=1 𝑀𝐻𝑧 e 𝐴(,-=100 𝑑𝐵. a) Calcolare VB ed RF per adattare al meglio il segnale d’ingresso alla dinamica…