Q1 Q2 ∞ vs 5 KΩ 10 KΩ v0 1 mA
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Universidad de Navarra Nafarroako Unibertsitatea Escuela Superior de Ingenieros Ingeniarien Goi Mailako Eskola ASIGNATURA GAIA CURSO KURTSOA NOMBRE IZENA FECHA DATA PROBLEMA 1 Para el circuito de la figura calcular la ganancia del centro de la banda y el polo dominante de alta frecuencia empleando el método de las constantes de tiempo. Ambos transistores (PNP y NPN) presentan una β=100, una Cµ=2pF y una Cπ=5,95pF. 1 mA v0 10 KΩ Q2 5 KΩ Q1 vs Av = + - fH = ∞ Universidad de Navarra Nafarroako Unibertsitatea Escuela Superior de Ingenieros Ingeniarien Goi Mailako Eskola ASIGNATURA GAIA CURSO KURTSOA NOMBRE IZENA FECHA DATA PROBLEMA 2 1.- El circuito que se muestra en la figura presenta una retroalimentación serie-paralelo suministrada por las resistencias R1 y R2. Si se supone que la corriente de 1 mA se divide a partes iguales entre Q1 y Q2 hallar la ganancia A del amplificador, el factor de retroalimentación β, la ganancia del sistema retroalimentado Af, la resistencia de entrada Ren y la resistencia de salida Rsal. Suponga que los transistores BJT tienen β=100 y el transistor MOS presenta kW/L=0.014 A/V2. 2.- Suponiendo que el circuito fuera inestable al retroalimentarlo con un factor de retroalimentación β dado, independiente de la frecuencia, DESCRIBA como conectaría la capacidad de compensación en frecuencia CC para llevarlo a una zona estable de operación. 10 KΩ Q3 5 KΩ R2=9 KΩ Q1 vs v0 Q2 R1=1 KΩ + - RL=1 KΩ 5 mA 1 mA Ren Rsal A= Af = β= Ren = Rsal = Universidad de Navarra Nafarroako Unibertsitatea Escuela Superior de Ingenieros Ingeniarien Goi Mailako Eskola ASIGNATURA GAIA CURSO KURTSOA NOMBRE IZENA FECHA DATA PROBLEMA 3 Se quiere diseñar un detector que permita establecer por corte de un haz de luz, la presencia de un objeto en la entrada de un ascensor y evitar así que la puerta se cierre sobre él. Para el diseño del detector se dispone de un fotodiodo más un pequeño circuito de polarización que en ausencia de luz suministra una corriente (I) de 1mA. Cuando la intensidad de luz es máxima el circuito suministra una corriente de 1.02mA. Dicho circuito se alimenta mediante una fuente de alimentación de 5 V y la tensión entre sus bornes (VD) no debe ser inferior a 2 V. Para transformar dicha corriente en una tensión se emplea la resistencia R1 de la figura. Para el correcto funcionamiento del detector la amplitud de la señal que entra a la etapa siguiente debe superar los +500mV (V0). Dicha etapa presenta una impedancia de entrada de 1kΩ. Se pide: 1. Determinar el valor de R1 y diseñar un amplificador polarizado mediante fuente ideal de corriente, de forma que se detecte el corte del haz de luz. El amplificador se alimenta mediante una batería de +5V y se exige un consumo máximo de P=VDD.I=10mW. Debido a la creciente escasez de suministradores de componentes pasivos, se exige implementar el amplificador empleando tan sólo una resistencia aparte de R1. DATOS: Transistor BJT: β=120, VA→∞ y VBE-sat=0.7V a 25ºC. Al establecer las ecuaciones de DC se puede despreciar la corriente de base IB. 2. Diseñar mediante transistores MOS (k=80µA/V2, L=1µm, Vt=1V y r0→∞) la fuente de corriente requerida en el apartado anterior. Se dispone de la misma fuente de alimentación de +5V. Se recomienda comprobar que Voutmin de la fuente de corriente es inferior al nivel DC del emisor del transistor/es del circuito de amplificación diseñado. 5V Fotodiodo más circuito de polarización VD 5V Etapa siguiente I Amplificador RL R1 V0 Esquemático del amplificador Valores de los componentes del esquemático Esquemático de la fuente de corriente Valores de los componentes del esquemático Universidad de Navarra Nafarroako Unibertsitatea Escuela Superior de Ingenieros Ingeniarien Goi Mailako Eskola ASIGNATURA GAIA CURSO KURTSOA NOMBRE IZENA FECHA DATA TEORÍA 1.- Hallar la ganancia Av, la resistencia de entrada Rin y la resistencia de salida R0 del amplificador de fuente común con una resistencia en la fuente. Suponga que r0 >>. RD v0 RS vs + - Rin Rin= R 0= RF R0 Av= Universidad de Navarra Nafarroako Unibertsitatea Escuela Superior de Ingenieros Ingeniarien Goi Mailako Eskola 2.- En la figura se muestra el esquema del amplificador operacional MC1458 de SGS-THOMSON Microelectronics. Se pide identificar cada una de las partes que lo componen indicando la función que realizan dentro del amplificador.
