Mathematical Engineering - Elettronica

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I Appello Estivo – AA 2020/2021 Elettronica - Ing. Matematica Milano, 21/06/2021 Indicare chiaramente la domanda a cui si sta rispondendo. Dove possibile, scrivere prima in formule e poi sostituire i valori numerici. Giustificare sempre le risposte ed eventuali approssimazioni. Per avere miglior leggibilità del testo scansionato, scrivere in nero. Per facilitare il docente, scrivere con chiarezza ed ordine. εSiO2 = 1/3ε Si, εSi = 1 pF/cm, q = 1.6×10 -19 C, n i = 9.65×10 9 cm -3, V T = 26 mV . Es. 1 Fig. 1 a Con riferimento al circuito di figura 1a: 1.1 Dise gnare su un diagramma quotato in funzione del tempo l’andamento di Vout, discutendo lo stato di conduzione del diodo. Il co ndensatore è inizialmente scarico. Es. 2 2.1 Un progettista di dispositivi è incaricato di dimensionare un transistore nMOS con le seguenti caratteristiche: per V DS = 0.1 V e V GS = 3 V, la carica di elettroni accumulata deve essere pari, in modulo, a 31.416 fC; lo spessore dell’ossido è di 140 nm e la lunghezza di canale di 5 µm; la tensione V DS di saturazione, per V GS = 3 V, è pari a 0.264V. Si assuma il bulk a massa. N AB = 10 16 cm -3 e V FB = 0 V. Quanto vale W? 2.2 Un progettista di dispositivi (diverso da quello del punto 2.1), deve dimensionare un condensatore nMOS affinché, quando il campo elettrico nell’ossido vale 65.7 kV/cm ed è il triplo del campo elettrico massimo nel silicio, la capacità tra gate e bulk valga 18.37 nF/cm 2 per V GB = 0.89 V. Calcolare il drogaggio di bulk. t ox = 90 nm, V FB = 0 V, Es. 3 Fig. 3a Si consideri il circuito di fig. 3a, e si assumano tutti i transistori saturi: 3.1 Calcolare il trasferimento v out1 /vin1 3.2 Calcolare il trasferimento v out2 /vin2 3.3 Calcolare il trasferimento v out3 /vin3