Primer Parcial (Mayo) Fundamentos de Electrónica 2013/2014 EJERCICIO 1 Dado el siguiente circuito en el que todas lasresistenciastienenelmismovalor: a) Calcule el valor del voltaje V0 cuando VA = 8.5V y Vi ∊ (‐∞,16]. (1punto) b) Describa los límite de funcionamientodelosdiodosD1,D2, D3 y D4, para cada una de sus regiones, en función de Vi. (1punto) Supongaelsiguientemodelolinealparalosdiodos: LatensiónendirectadetodoslosdiodosesVγ=0.7V. Ambosdiodoszenertienenunatensiónderupturade|Vz|=3.2V. EJERCICIO 2 Sea el siguiente circuito basado en dos transistores bipolares NPN donde todos loscondensadoressondedesacoplo. βf=200,VCC=24V,I1=6mA R1=1.2kΩ,R2=0.5kΩ,R3=1.8kΩ R4=0.5kΩ,RL=2kΩ, Vifuentedetensiónalterna a) Calcularelpuntodepolarización. ConsidereVBE=0,7VsilauniónBE está en directa. Resolver sin despreciar la corriente de base. Recuerde que en la fuente de corriente continua I1 cae una tensión V1 diferente de 0 V. (1punto) b) Representarelmodelodepequeñaseñaldelcircuito.(0.5puntos) c) Obtenerlaganancia(A=V0/Vi)delcircuitoenpequeñaseñal. SupongaVT=25,8mV,gm=IcQ/VTyrπ=β/gm.(0.75puntos) Dada la ganancia A= V0/Vi, determinar las características de la etapa (inversora o no inversora,amplificadoraoatenuadora)(0.25puntos) d) CalcularlaR2máximaparapoderaplicarelmodelodepequeñaseñal.(0.5puntos) CUESTIÓN 1 TeniendoencuentaqueeltransistorPNP que aparece en la figura está polarizado en activa, explique el origen del movimiento de las cargas marcadas con los números del 1 al 5. En base a este movimiento decargas,explique elefecto Early.(1punto) 2 Primer Parcial (Mayo) Fundamentos de Electrónica 2013/2014 EJERCICIO 3 Dadoelsiguientecircuito: TransistorNPN: VBE=0.7V;ICmax=1A;β=100 Resistencia: R=150Ω;Pmax=600mW Diodo: Vγ=0.7V;Imax=100mA DiodoZener: Vγ=0.8V;VZ=12V;Imin=5mA;Pmax=600mW Calcular: a) ElvalordelatensióndesalidaparaunatensióndeentradaVE=15V.(0.5puntos) b) El valor de la resistencia de carga RL cuando circula por el transistor su corriente de colectormáxima(VE=15V).(0.5puntos) c) Conesaresistenciadecargaobtenida,calcularlatensióndeentradamínimaymáxima sinsobrepasarningúndatocaracterísticodeldiodozener.(0.5puntos) d) Comprobarquenosesuperalapotenciamáximadelaresistenciaylacorrientemáxima deldiododentrodelrangodetensióndeentradacalculado.(0.25puntos) e) Lapotenciamáximadeltransistor(VCE IC)dentrodeeserangodetensióndeentrada. (0.25puntos) CUESTIÓN 2 Sean dos bloques de iguales dimensiones A y B de un material semiconductor base de Germanio,calculelaconcentracióndeportadoresatemperaturaambiente(300K)ylaposición delniveldeFermiparacadabloque,sabiendo: ElbloqueAnotieneimpurezas. ElbloqueBtieneundopajehomogéneoconimpurezasdonadoras(ND=1017cm–3). ¿Quétemperaturamáximasederivadelasiguientedesigualdadparaelbloquedopado? Concentracióndeportadoresmayoritarios>100ni Datos:NC=1.02×1019cm−3,NV=5.64×1018cm−3,Eg=0.67eV,k=86.2×10‐6eV/K ni=1.791013cm−3paraT=300K (1punto) Describa: Lasituacióndeequilibriotermodinámicoquesealcanzasiseponenencontactolosdos bloquesdescritos. La dinámica que ocurre desde que se ponen en contacto hasta que se alcanza el equilibriotermodinámico. (1punto) 3