Biomedical Engineering - Elettronica

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Elettronica per ing. BIO proff. Alberto Tosi, Angelo Gulinatti, Federica Villa 5 Luglio 2022 Es. 1 Vout a) Disegnare la caratteristica statica Vout= f(Vin) per Vln b) Con Vin(t) uno scalino da 0 V a IO V (vedi figura), disegnare l'andamento temporale quotato di Vout(t). Es. 2 RI 20 kQ, 50 kQ, 10 kQ, = 4.25 kQ, RF 1.6 kQ, = 100 n, ct = 100 pF, = 100 nF. vz=3 V. MOSFET: VTn= 0.7 V, IVTpl = 0.75 V. 2.5 mA/V2, Ikpl = 1.28 mA/V 2. a) Con iin= 0 A, dimensionare R3 in modo che 12 = 1.6 mA. Calcolare quindi tutte le correnti e le tensioni di polarizzazionc del circuito. b) Disegnare il diagramma di Bode quotato del modulo del guadagno vz G(f) = vout(f) / Itn(f). Es. 3 RI = 1 kQ R2=9 k•Q, RF 90 kQ, 50 RF 5 kQ, nF. AOI: 106, GBWP = 30 MHz. a) Rappresentare il diagramma di Bode del modulo del guadagno ideale GlD(f) = Vout(f) / b) Si assuma A02 ideale. Rappresentare il diagramma di Bode del modulo del guadagno reale GREALE(f) = Vout(f) / Vin(f) e valutare la stabilità del circuito. c) AOI e A02 hanno correnti di bias IBIAs= 100 nA entranti. Calcolarne l'effetto sull'uscita VOUT e proporre una modifica circuitale per compensarne l'effetto. Es. 4 Si vogliono acquisire le variazioni rapide di temperatura misurate della termoresistenza R25+ S • (T - 25 0C), s nell'intervallo [-10 0C; 50 0C] = 100 n, S = 0.5 Q/ OC). Rp=20 Q, RI = 3 m, RF 27 CH = 10 nF. IS = 1 mA, = 0.05 mA/V 2, VTn= 300 mv. ADC: 5 V, -5 v, n = 16 bit. c Vin c INA INA con resistenze RF = 25 kQ. a) Dimensionare RG e VREF per sfruttare l'intera dinamica vREF Vin t Vout 12 vss=-5V AOI A02 Vour -r CAT dell'ADC ad alta frequenza. b)Dimensionare C per avere il guadagno calcolato al punto a) per segnali con frequenza fin > 5 Hz. c) Calcolare l'intervallo di valori possibili per VG in fase di sampling e di hold per il corretto funzionamento del S&H. Es. 5 Un distributore automatico di bevande permette di scegliere tra 4 tipi di bibite tramite un pulsante SEL. La selezione viene confermata premendo il tasto OK. Se una bibita è terminata si accende il corrispondente LED rosso che segnala l'indisponibilità. a) Progettare un circuito che, mentre si tiene premuto il pulsante SEL, visualizzi ciclicamente, su un display 7 segmenti, i numeri da I a 4 che si incrementano ogni I s di pressione (dopo 4 si torna a visualizzare l). Da quando il pulsante SEL viene rilasciato, l'ultimo numero visualizzato rimane attivo per 5 s prima che il display si spenga. Nel caso in cui il pulsante OK sia premuto entro questi 5 s, si genera il segnale DELI VER (la cui durata è I s). b) Progettare un circuito che permetta al gestore del distributore di settare il numero di bevande immesse tramite 4 dip-switch con 4 switch, e salvi tale valore quando viene premuto il pulsante LOAD Quando una bevanda termina, il circuito accende SEL* OK DELIVER x4 LOADd il corrispondente LED rosso.