Spenningsforsterkningen til JFET kretsen er gitt ved A = g

Transkript

1 øsnngsforslag tl FY-IN 204 eksaen 200. Oppgae I C A a) Transkonduktansen g for BJT er : g 40S. VT 25V Spennngsforsterknngen tl BJT kretsen er gtt ed A g 40S 5kΩ 200 VBJT C. Spennngsforsterknngen tl JFET kretsen er gtt ed A g 2S 5kΩ 0 VJFET ) JFET s har generelt etydelg laere transconduktans g enn polare transstorer. e trekker derfor esentlg større strø for å oppnå sae forsterknng so BJT ette gjør at JFET s er ndre egnet tl forsterkere og (source) følgere enn BJT. Fordelene tl JFET s lgger den eget høye nngangsotstanden (MΩ) og en eget la gate lekkasjestrø. c) Ekalentskjea for en arlngton : I I 2 2 Vs at strøforsterknngen tl en arlngton-transstor har en β β β 2 : I c I c + I c2 β I + β 2 I 2 β I + β 2 (β + )I I c (β β 2 + β + β 2 )I β β 2 I I c β β 2 I β β β 2

2 Oppgae 2 a) Beregnng a nngangsotstanden r tl etterfølgeren. Inngangsspennngen er lk suen a spennngene oer otstandene r og. Strøen gjenno r er og strøen gjenno (β+) so gr : 2.0. ( r r + ( β + ) + ( β + ) ) r r + ( β + ) ) Spennngen oer lastotstanden : (β + ) For å eregne spennngsforsterknngen ( β + ) 2. A r + ( β + ) A setter nn for fra 2.0 ) og får da (det ar kke spurt o dette denne del a oppgaen en rukes senere) c) Etterfølgeren er kjent for stor nngangsotstand og la utgangsotstand. Spennngsforsterknngen er tlnæret. Kretsen nerterer kke sgnalet. Strøforsterknngen kan ære stor. Brukes tl lnjedrere og pedanstransforator d) 20A 7,6A ynask : / E Statsk lastlnje: / E 6,2olt 0 V CE Når V CE 6,2 olt og V CC 0olt å 3,8olt l lggende oer etterotstanden E Kollektorstrøen 3,8/500Ω 7,6A e) Spennngsforsterknngen for den koplette etterfølgeren: Setter P E og setter dette nn lknng 2. steden for. ette gr da ed nnsatt r 300Ω, β 80, E 500, 200, A V 0,97

3 f) Inngangsotstanden tl etterfølgeren. Tar nå ed forspennngsotstandene og 2 : ( 2 ) (r +(β+)( E ) So gr 5 kω.8 kω g) Strøforsterknngen : A s nn nn 3.5 kω (edregnet de ytre otstandene) 6.9 h) Hs ass-kollektor-doden tl transstoren egynner å lede går transstoren saturaton. (Mettnng) ette kan edføre at kollektor-etterspennngen V CE kan synke tl 0,2olt Hs V E 0. V CC, V CC 0 olt I E A l V E olt og E /A kω Kollektor otstanden C (0-(+5))/A 4kΩ V CE 5olt aredspunktet. Max kollektorstrø (når V CE 0) 0/ C + E 0/5kΩ 2A 2A ynask A Statsk lastlnje 5olt 0 V CE ) I E β I B I B A/00 0.0A Hs spennngsdeleren på nngangen kke skal pårkes a asestrøen ør strøen gjenno og 2 ære ange ganger større enn I B. Velger strøen gjenno og 2 00 ganger større: I 2 00 I B 00 0,0A A Spennngen V B på ass tl transstoren T : V B V BE + V E 0,7 +,7olt ( V 2 ) Beregner spennngsdeleren: 2,7/A,7kΩ (0-,7)/A 8,3kΩ I C A j) Fra oppgae a ) har at transkonduktansen g for BJT er : g 40S V 25V Saenhengen ello AC-otstanden r, g og β er gtt oka kap.3.0 T β r g r 00/0.04 2,5 kω

4 Oppgae 3 a) Synkron teller: Alle flp-flop skfter satdg ed felles klokkesgnal. Interne logkk-kretser ello trnnene esteer hlke trnn so skal skfte. Asynkron teller: (rppel teller) Utgangssgnalet fra ett tellertrnn rukes so klokkesgnal på neste trnn. Sgnalet rpler gjenno kretsen, ed tdsforsnkelse for hert trnn. ette l ære ugunstg derso utgangssgnalene fra telleren skal rukes tl å generere sgnaler for tdsstyrng. Inn T J 2 K En perode elngsforhold : 6 ) Pulser nn 7 td V ut et fnnes flere løsnnger tl genererng a reset-puls. ette er et forslag: -flp-flop so skfter på negat flanke. esettes ed post puls på -nngang. Pulser S

5 Oppgae 3 forts. Sgnaler rundt tellekretsen : Inn 2 3 S Oppgae 4 a) ae frekenser estees a g 4kΩ, C 200nF og 4kΩ ( T g + 8kΩ ) Forsterknngen tl systeet for dlere frekenser ( ser ort fra C) lr A desel : A 20 log db f C 6, Hz det l s at frekenser en dekade høyere T (000 Hz) kke får faseskft fra kondensatoren. (Husk at en nerterende operasjonsforsterker faseender ed 80 grader.) Operasjonsforsterkeren har et GBWP MHz. Med tlakekoplng har forsterkeren fgur 4a en forsterknng på 40 db. s. å flytte oss 2 dekader nedoer fra MHz for å fnne øre grensefrekens. (Forsterknngen faller ed 20 db pr. dekade) Båndredden tl systeet : 00 Hz tl 0 khz s. BW 9,9 khz ) Slewrate s 2 f V p aeste frekens ed 80 grader skft er 000 Hz (fra a) 6 s 0,2 0 V p 32 So ser l forsterkeren kke ha 3 2 f 6,28 0 slewrateegrensnng før ed 32 olt peak. Slewrate l derfor noralt kke egrense sgnalapltuden ed 80 grader faseskft. et l derot forsynngsspennngen tl sele operasjonsforsterkeren. Hs denne er på +/- 2 olt. lle største sgnal-apltude l ltt underkant a 2 olt. c) GBW- produktet tl forsterkeren er MHz. khz er en frekens so lgger 3 dekader under denne erden. V har en endrng forsterknng på 20 db pr dekade. s. for khz har en råforsterknng på 60 db. (000 ganger forsterknng). Hs utgangssgnalet skal ha en apltude på olt å sgnalet på nerterende nngang ære 60 db laere. s V.