[Elettronica] Operazionale con NMOS e impulso
Buonasera a tutti, torno per chiedere di nuovo aiuto, ho fatto parecchi esercizi su Amplificatori, Transistor, impulsi, gradini, ecc e questo è l'ultimo che mi è rimasto e sto avendo un po' di problemi, non avendo una soluzione con cui confrontarmi vorrei sapere se ragiono correttamente o dico delle castronerie!
[fcd="Schema elettrico"][FIDOCAD]
MC 10 40 0 0 ey_libraries.gendcb0
MC 60 40 0 0 ey_libraries.opaopa0
MC 95 40 0 0 ey_libraries.trnmos0
MC 100 15 1 0 ey_libraries.pasres0
MC 140 45 1 0 ey_libraries.pasres0
MC 135 35 1 0 ey_libraries.pascap0
MC 115 10 3 0 ey_libraries.gendcb0
MC 35 65 0 0 480
MC 40 45 0 0 ey_libraries.pasres0
LI 45 35 10 35 0
LI 10 35 50 35 0
LI 35 65 35 45 0
LI 75 40 90 40 0
LI 100 25 100 35 0
LI 100 10 110 10 0
LI 100 35 125 35 0
LI 140 35 140 40 0
LI 100 45 100 55 0
LI 100 55 50 55 0
LI 50 55 50 45 0
MC 140 55 0 0 ey_libraries.refpnt5
MC 125 10 0 0 ey_libraries.refpnt5
MC 35 85 0 0 ey_libraries.refpnt5
MC 10 50 0 0 ey_libraries.refpnt5
TY 15 45 4 3 0 0 0 * V1
TY 45 75 4 3 0 0 0 * Vin
TY 40 50 4 3 0 0 0 * R1
TY 105 20 4 3 0 0 0 * Rd
TY 125 5 4 3 0 0 0 * Vdd
TY 145 50 4 3 0 0 0 * Rl
TY 140 30 4 3 0 0 0 * C
TY 155 45 4 3 0 0 0 * Vout
TY 150 35 4 3 0 0 0 * +
TY 150 60 4 3 0 0 0 * -[/fcd]
$R_1=1k\Omega$
$R_D=R_L=2k\Omega$
$Vdd=10V$
$C=10nF$
Operazionale ideale con $V_(sat)=12V$
Per il transistor:
$V_(TH)=1V$
$K=0.5(mA)/V^2$
Devo graficare $V_(out)$, posto il ragionamento!
*Ho calcolato per $t<=1^-$
C'è solo $V_1$ come generatore.
$V^+ = V^-$$ =V_1=2V = V_S$
$I_D=V_1/R_1=2mA$
Controllo la saturazione del transistor e ottengo:
$V_(G)=5V$
$V_(GS)=3V$
$V_(DS)=4V$
$V_D=6V$
Se $V_D=6V$ allora il condensatore è carico a 6V, $V_(out)$ = 0V (Corretto?)
*$1^+$ $<=t<=2^-$
$V_(In)=0.5V$
$V_(R_1)=V_1-V_(In)=1,5V$
$I_D=V_(R_1)/R_1=1,5mA$
$V_D=Vdd-I_D*R_D=7V$ il condensatore si carica ancora
$\tau = C*R_L$
$V_(out)$ passa da 1V a 0V esponenzialmente
*$2^+$ $<=t<=3^-$
$V_(In)=-0.5$
$I_D=(V_1-V(In))/R_1=2.5mA$
$V_D=5V$, C si scarica di 2V
$\tau=C*R_L$
$V_(out)$ passa da -2V a 0V esponenzialmente
*$t>=3^+$
Il condensatore di carica
$V_(out)$ passa da 1V a 0V esponenzialmente
Spero di non aver scritto troppe inesattezze, se ho sbagliato illuminatemi sui miei errori, è l'unico esercizio che mi è poco chiaro
!
[fcd="Schema elettrico"][FIDOCAD]
MC 10 40 0 0 ey_libraries.gendcb0
MC 60 40 0 0 ey_libraries.opaopa0
MC 95 40 0 0 ey_libraries.trnmos0
MC 100 15 1 0 ey_libraries.pasres0
MC 140 45 1 0 ey_libraries.pasres0
MC 135 35 1 0 ey_libraries.pascap0
MC 115 10 3 0 ey_libraries.gendcb0
MC 35 65 0 0 480
MC 40 45 0 0 ey_libraries.pasres0
LI 45 35 10 35 0
LI 10 35 50 35 0
LI 35 65 35 45 0
LI 75 40 90 40 0
LI 100 25 100 35 0
LI 100 10 110 10 0
LI 100 35 125 35 0
LI 140 35 140 40 0
LI 100 45 100 55 0
LI 100 55 50 55 0
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TY 15 45 4 3 0 0 0 * V1
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TY 40 50 4 3 0 0 0 * R1
TY 105 20 4 3 0 0 0 * Rd
TY 125 5 4 3 0 0 0 * Vdd
TY 145 50 4 3 0 0 0 * Rl
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TY 155 45 4 3 0 0 0 * Vout
TY 150 35 4 3 0 0 0 * +
TY 150 60 4 3 0 0 0 * -[/fcd]
$R_1=1k\Omega$
$R_D=R_L=2k\Omega$
$Vdd=10V$
$C=10nF$
Operazionale ideale con $V_(sat)=12V$
Per il transistor:
$V_(TH)=1V$
$K=0.5(mA)/V^2$
Devo graficare $V_(out)$, posto il ragionamento!
*Ho calcolato per $t<=1^-$
C'è solo $V_1$ come generatore.
$V^+ = V^-$$ =V_1=2V = V_S$
$I_D=V_1/R_1=2mA$
Controllo la saturazione del transistor e ottengo:
$V_(G)=5V$
$V_(GS)=3V$
$V_(DS)=4V$
$V_D=6V$
Se $V_D=6V$ allora il condensatore è carico a 6V, $V_(out)$ = 0V (Corretto?)
*$1^+$ $<=t<=2^-$
$V_(In)=0.5V$
$V_(R_1)=V_1-V_(In)=1,5V$
$I_D=V_(R_1)/R_1=1,5mA$
$V_D=Vdd-I_D*R_D=7V$ il condensatore si carica ancora
$\tau = C*R_L$
$V_(out)$ passa da 1V a 0V esponenzialmente
*$2^+$ $<=t<=3^-$
$V_(In)=-0.5$
$I_D=(V_1-V(In))/R_1=2.5mA$
$V_D=5V$, C si scarica di 2V
$\tau=C*R_L$
$V_(out)$ passa da -2V a 0V esponenzialmente
*$t>=3^+$
Il condensatore di carica
$V_(out)$ passa da 1V a 0V esponenzialmente
Spero di non aver scritto troppe inesattezze, se ho sbagliato illuminatemi sui miei errori, è l'unico esercizio che mi è poco chiaro
!
Risposte
Direi che la tua soluzione, sia come metodo che come calcolo sia corretta; l'unica eccezione riguarda la costante di tempo e la tensione di uscita, per le quali ti sei dimenticato di considerare che la serie C RL, non vede l'uscita sul drain del mosfet come un generatore ideale di tensione, ovvero che la resistenza d'uscita sul drain non è nulla.
BTW I miei complimenti sia per la parte grafica (FidoCadJ) che per l'esposizione analitica in codice LaTeX.
BTW I miei complimenti sia per la parte grafica (FidoCadJ) che per l'esposizione analitica in codice LaTeX.
"RenzoDF":
Direi che la tua soluzione, sia come metodo che come calcolo sia corretta; l'unica eccezione riguarda la costante di tempo e la tensione di uscita, per le quali ti sei dimenticato di considerare che la serie C RL, non vede l'uscita sul drain del mosfet come un generatore ideale di tensione, ovvero che la resistenza d'uscita sul drain non è nulla.
BTW I miei complimenti sia per la parte grafica (FidoCadJ) che per l'esposizione analitica in codice LaTeX.
Grazie per i complimenti, mi dispiace un po' per il grafico con Paint ahaha
Quindi come costante di tempo devo prendere la serie tra RL C e Rd?
Sì, e per la tensione d’uscita?
Per il grafico potresti usare ancora FidoCadJ.
Per il grafico potresti usare ancora FidoCadJ.
"RenzoDF":
Sì, e per la tensione d’uscita?
Ehm.. Credevo mi bastasse sapere come varia $V_d$ per la tensione d'uscita, puoi spiegarmi come cambia invece l'uscita?
Prova a disegnare il circuito equivalente secondo Thevenin che "vede" la serie C RL.
Credo che la resistenza equivalente vista sia $R_d$ e il generatore $Vdd$ ?
Non ne sono sicuro :S
Non ne sono sicuro :S
No, devi ridisegnare la sottoparte destra della rete con Vdd, Rd, C e Rl , e sostituire il mosfet con un GIC verso massa (per esempio da 1.5mA), e ricavarti il circuito equivalente secondo Thevenin, visto dal ramo C Rl.
Quindi il circuito dovrebbe essere questo
[fcd="Schema elettrico"][FIDOCAD]
MC 55 70 2 0 ey_libraries.genidc0
MC 55 80 0 0 ey_libraries.refpnt0
MC 85 50 0 0 ihram.res
MC 55 30 1 0 ihram.res
MC 80 50 1 0 ey_libraries.pascap0
MC 60 25 3 0 ey_libraries.gendcb0
MC 70 25 0 0 ey_libraries.refpnt0
MC 100 50 0 0 ey_libraries.refpnt0
LI 55 30 55 25 0
LI 55 25 55 30 0
LI 55 45 55 60 0
LI 70 50 55 50 0
LI 55 80 55 75 0
TY 65 15 4 3 0 0 0 * Vdd
TY 45 40 4 3 0 0 0 * Rd
TY 80 40 4 3 0 0 0 * C
TY 100 45 4 3 0 0 0 * Rl
TY 60 70 4 3 0 0 0 * Id[/fcd]
Se stacco Id e cortocircuito Vdd vedo $R_d$.
Se la serie C e Rl è un circuito aperto, con l'analisi alle maglie, in Vd avrò la tensione data dal generatore di corrente che (se $I_d$ è 1.5mA) dovrebbe essere 13V.
Spero sia giusto, scusami se ti disturbo così tanto e se magari non capisco cose ovvie, l'elettronica/elettrotecnica non è proprio il mio forte
[fcd="Schema elettrico"][FIDOCAD]
MC 55 70 2 0 ey_libraries.genidc0
MC 55 80 0 0 ey_libraries.refpnt0
MC 85 50 0 0 ihram.res
MC 55 30 1 0 ihram.res
MC 80 50 1 0 ey_libraries.pascap0
MC 60 25 3 0 ey_libraries.gendcb0
MC 70 25 0 0 ey_libraries.refpnt0
MC 100 50 0 0 ey_libraries.refpnt0
LI 55 30 55 25 0
LI 55 25 55 30 0
LI 55 45 55 60 0
LI 70 50 55 50 0
LI 55 80 55 75 0
TY 65 15 4 3 0 0 0 * Vdd
TY 45 40 4 3 0 0 0 * Rd
TY 80 40 4 3 0 0 0 * C
TY 100 45 4 3 0 0 0 * Rl
TY 60 70 4 3 0 0 0 * Id[/fcd]
Se stacco Id e cortocircuito Vdd vedo $R_d$.
Se la serie C e Rl è un circuito aperto, con l'analisi alle maglie, in Vd avrò la tensione data dal generatore di corrente che (se $I_d$ è 1.5mA) dovrebbe essere 13V.
Spero sia giusto, scusami se ti disturbo così tanto e se magari non capisco cose ovvie, l'elettronica/elettrotecnica non è proprio il mio forte
La tensione è di 7 volt (da te già ricavata in precedenza), non 13 volt ... e la resistenza equivalente è la Rd=2kohm, ne segue che, nel passaggio dai 6 ai 7 volt, ai morsetti del carico Rl non vedrai l'intera differenza del gradino di 7-6=1 volt, ma solo la metà, ovvero mezzo volt (e così anche per i successivi gradini, la metà di quella da te calcolata); tutto qua. 
.. e la costante di tempo sarà $\tau=C(R_L+R_d)$.
Attendiamo il grafico per la $V_{out}$.
.. e la costante di tempo sarà $\tau=C(R_L+R_d)$.
Attendiamo il grafico per la $V_{out}$.
"RenzoDF":
La tensione è di 7 volt (da te già ricavata in precedenza), non 13 volt ... e la resistenza equivalente è la Rd=2kohm, ne segue che, nel passaggio dai 6 ai 7 volt, ai morsetti del carico Rl non vedrai l'intera differenza del gradino di 7-6=1 volt, ma solo la metà, ovvero mezzo volt (e così anche per i successivi gradini); tutto qua.
Hai ragione... Alla fine non era così difficile, e li giustamente era 7volt!! :S
Sei stato gentilissimo come sempre! Se passerò l'esame sarà anche merito tuo ahahaha
Di nulla!
... e in Bocca al Lupo
... e in Bocca al Lupo
"RenzoDF":
Di nulla!
... e in Bocca al Lupo
Grazie! E buona serata!
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Tutor AI: studia meglio e in meno tempo