Soluzioni 01
January 24, 2023 | Author: Anonymous | Category: N/A
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CAPITOLO 1 1.1 B = 19.97 x 100.1997 2020 −1960 (
)
= 14.5 x 1012 = 14.5 Tb/circuito
1.2
(a) B2
=
B1 Y 2
19.97 x10
19.97 x10
− Y 1 =
(b)
0.1977 (Y 2 −1960 ) 0.1977 (Y 1 −1960 )
log 2 0.1977
Y 2
− Y 1 =
= 100.1977 (Y −Y ) cos ì 2 = 100.1977(Y −Y ) 2
1
2
1
= 1.52 anni log10 0.1977
= 5.06 anni
1.3 N = 1610 x10
1.4
0.1548( 2020 −1970 )
= 8.85 x 1010 transistori/μ P
−0.0 0.0580 5806 6(202 2020 0−1970)
F = 8.00 x10
μ m = 10 nm.
No, questa distanza corrisponde al diametro di solo pochi atomi. Inoltre la lunghezza d’onda della radiazione necessaria in fase di produzione sarebbe molto pericolosa
Jaeger, Blalock, Microelettronica, 4e - ©2017 McGraw-Hill Education
1.5
(
)(
P = 75 x10 tubes 1.5W tube 6
1.6
)= 113 MW!
I =
1.13 x 10 8W 220V
= 511 kA!
D, D, A, A, D, A, A, D, A, D, A
1.7 V LSB
=
10.24V 12
=
10.24V
= 2.500 mV
V MSB =
2 bits 4096 bits 1001001001102 = 211 + 28 + 25 + 22 + 2 = 234210
V O
10.24V
= 5.120V
2342(2.50 2.500 0 mV )= 5.855 V = 2342
2
1.8 V LSB
=
14210
5V 8
2 bits
=
5V 256 bits
= 19.53
mV bit
2.77V mV 19.53 bit
and
= (128 + 8 + 4 + 2)10 = 100011102
= 142 LSB
1.9 V LSB
V = 5.12V = 1.25 mV and = 5.12 12
(
2 bits
4096 bits
bit
)
V O
= (1011101110112 )V LSB ± V LSB
V O
= 211 + 29 + 28 + 2 7 + 25 + 2 4 + 23 + 2 + 1 1.25mV ± 0.0625V 10
V O
= 3.754 ± 0.000625 or 3.753V ≤ VO ≤ 3.755V
2
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1.10
IB = com componente ponente continua = 0.002 A, i b = componente di segnale = 0.002 cos (1000t) A 1.11
vCE = [5 + 2 cos (5000t)] V 1.12
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1.13
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1.14 + R
v v
1
s
+ g v
v
m
th
-
Sommando le correnti sul nodo di uscita si ottiene : v 5x10
+ .002v = 0 in questo modo v = 0 e v
4
th
= vs − v = vs
+ R
v
1
ix
g v m
vx
Sommando le correnti sul nodo di uscita : i x
=−
i x
=
v
5 x10 4 v x
5 x10
4
− 0.002v = 0 ma v = −v x
+ 0.002v x = 0
Rth
=
v x i x
=
1 1 R1
+ gm
= 495 Ω
Il circuito equivalente di Thévenin è:
495 v
Ω
s
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1.15 (a) +
βi v
R
s
v th
R 2
1
i
-
V th
ma i = − vs R1
= V oc = − β i R2
e V th
= β vs R2 = 120 vs R1
39k Ω 100k Ω
= 46.8 vs
ix
βi R
v
Rth
R 2
1
x
i
v x Rth
=
v x
i x ; i x = R2
+ β i
ma
i = 0 dato che VR 1
= 0.
Rth = R2
= 39 k Ω.
Il circuito equivalente di Thévenin è:
39 k Ω 58.5v
s
(b) +
βi i
s
R
R 2
1
i
v th
-
V th
= V oc = − β i R2 dove i + bi + is = 0 e
V th
⎛ i ⎞ = − β ⎜⎜ − s ⎟⎟ R2 = 38700 is ⎝ β + 1 ⎠
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βi R
v
Rth
R 2
1
x
i
Rth
= v x
; i x = v x i x R2
+ β i
ma i + β i = 0 so i = 0 e Rth = R2
= 39 k Ω
Il circuito equivalente di Thévenin è:
39 k Ω 38700i s
1.16
βi v
R
in
R 2
1
s
i
in
v β s n i i β ma i = e =− − R1 = R1 vs
100
= 75k Ω vs = 1.33 x 10− 3 vs
Dal problema 1.15(a), R th = R 2 = 56 k Ω.
0.00133v
s
Il circuito equivalente di Norton è:
56 k Ω
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1.17 is
v
βi R
s
R 2
1
i
R = v s is
is = v s − β i = v s + β v s = v s β + 1 R1 R1 R1 R1
R1 = 100 k Ω = 1.24 Ω = β 81 ++ 1
1.18 La tensione di circuito aperto è vth = − g m v R2 e v = +is R1.
= −(0.0025)(105 )(106 )i s = 2.5 x 108 is = 0, v = 0 e Rth = R2 = 1 M Ω
vth = − g m R1 R2is
Per is
1.19
5V 3V f (Hz) 0 500
0
1000
1.20
2V f (kHz) 0 9
10
11
coss(20 2000 000 0π t t + 2000π π t t )+ co coss(2000 20000 0π t t − 2000π π t t )] + 2000 − 2000 ( ) ( )= 42 [co v = 2cos(22 2200 000 0π tt )+ 2cos(1800 18000 0π t t )
v = 4si 4sin n 2000 20000 0π tt sin 2000 00π π t t
1.21 A =
2∠36 o 10
−5
∠0
0
= 2 x105 ∠36 o
A = 2 x10 5
∠A = 3 6o
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1.22
(a) A =
10−2 ∠ − 45o −3
2 x10
∠0
o
= 5∠ − 45
o
(b) A =
10−1∠ − 12 o −3
10
∠0
o
= 100∠ − 12 o
1.23 Siccome la tensione tensione tra i terminali di ingresso dell’amplificatore deve essere 0, v - = v + e vo = v s.
Pertanto Av = 1. 1.24 Siccome la tensione tra i terminali terminali di ingresso dell’amplificatore deve essere 0, v - = v + = v s. Inoltre, i- = 0. v−
− vo
R2
+ i− +
v− R1
=0
vs
o
− vo
R2
+
vs R1
=0
e Av
=
vo vs
= 1+
R2
R1
1.25 Scrivendo l’equazione nodale ai terminali di ingresso dell’amplificatore operazionale v1 − v− R1 vo
+
R3
=−
v2
− v−
R2
= i− +
R3
v1 − − v2 R1 R2
v−
− vo
R3
ma v-
= v+ = 0 e
i-
=0
= −0.255 sin 3770t − 0.255 sin10000t volts
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1.26 vO
b b b 0 1 1 = −V REF ⎜ 1 + 2 + 3 ⎟ (a) vO = −5⎜ + + ⎟ = −1.875V (b) ⎝ 2 4 8 ⎠ ⎝ 2 4 8 ⎠
b1 b2 b 3
vO (V)
000
0
001
-0.625
010
-1.250
011
-1.875
100
-2.500
101
-3.125
110
-3.750
111
-4.375
vO
1 0 0 = −5⎜ + + ⎟ = −2.500V ⎝ 2 4 8 ⎠
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1.27 Amplificatore Amplificat ore passa-banda
Amplitude 20
f 1 kHz
5 kHz
1.28
5sin n (25 2500 00π π t t )+ 20 x 0.75co 0.75coss(80 8000 00π π t t )+ 0 x 0.6co 0.6coss(12 1200 000 0π t t ) ( )= 20 x0.0.5si v (t ) = [10.0si 10.0sin n (2500 2500π π t t )+ 15 15.0co .0coss(80 8000 00π π t t )] volts vO t O
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1.29
t=linspace(0,.005,1000); w=2*pi*1000; v=(4/pi)*(sin(w*t)+sin(3*w*t)/3+sin(5*w*t)/5); v1=5*v; v2=5*(4/pi)*sin(w*t); v3=(4/pi)*(5*sin(w*t)+3*sin(3*w*t)/3+sin(5*w*t)/5); plot(t,v) plot(t,v1) plot(t,v2) plot(t,v3) 2 1 0 -1 -2 0
1
2
3
4
5 x10-3
(a)
10 5 0 -5 -10 0
(b)
1
2
3
4
5 x10-3
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10 5 0 -5 -10 0
1
2
3
4
5 x10-3
(c)
10 5 0 -5 -10 0
1
2
3
4
5 x10-3
(d)
1.30
( a ) 300 3000 0(1 − .01)≤ R ≤ 3000(1 + .01) or b
R
( ) 300 3000 0(1 − .05)≤ ≤ 3000(1 + .05) or ( c ) 300 3000 0(1 − .10)≤ R ≤ 3000(1 + .10) or 1.31
2970Ω ≤ R ≤ 3030 2970Ω 3030Ω Ω R
2850Ω 2850 Ω ≤ ≤ 3150 3150Ω Ω 2700Ω ≤ R ≤ 3300 2700Ω 3300Ω Ω
F (1 − .5) ≤ C ≤ F (1 + .2) or 20000μ 20000 μ F ≤ 20000 20000μ μ F
F ≤ R ≤ 24000 F 10000μ F 10000μ 24000μ μ F
1.32
(a) 5V (1 − .05) ≤ V ≤ 5V (1 + .05) o 5.75V ≤ V ≤ 5.25V V = 5.30 V eccede dal range massimo, quindi la sua uscita è fuori dai limiti (b) Se il voltmetro misura un valore più alto dell’1.5%, allora la tensione attuale è 5.30 V meter = 1.015V act o Vact = = 5.22V che si trova nei limiti specificati. Jaeger, Blalock,1.015 Microelettronica, 4e - ©2017 McGraw-Hill Education
1.33
Δ R 6562 − 6066 Ω = = 4.96 o 100 − 0 ΔT C R nom = R + TCR (ΔT)= 6066 + 4.96(27)= 6200Ω 0 C
TCR =
o
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1.34 V1
+
I2
R
1
V
R
I3
+
R
V2
2
3
-
R X
= R2 R3 quindi
V 1
= V
R1
R1
+ R X
=
V 1
1+
R X R1
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1.35 R2 + R3 I 1 = I R1 + R2 + R3
1 R1
1 e allo stesso modo I 2 = I R2 + R3 1+ 1+ R1 R2 + R3
= I
1.36
Dal Prob. 1.14 :
Rth
1
= gm
max th
R
=
+
1 R1
1 0.002(0.8) +
= 619 Ω 1 5 x10 4 (1.2 )
min th
R
=
1 0.002(1.2 ) +
= 412 Ω 1 5 x10 4 (0.8)
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1.37
Per un set di 200 casi utilizzando le equazioni del prob. 1.34.
1.38
Per un set di 200 casi utilizzando le equazioni del prob. 1.35:
1.39
3.29, 0.995, -6.16; 3.295, 0.9952, -6.155
1.40
(a) (1.763 mA)(20.70 k Ω) = 36.5 V (b) 36 V (c) (0.1021
A)(97.80 k Ω) = 9.99 V; 10 V
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