Exam text content

ELT-21050 Transistorivahvistimet 1/2
Tentti 15.12.2016 / Jouko Heikkinen

Tentissä saa käyttää omaa ohjelmoitavaa laskinta. Tätä paperia ci tarvitse palauttaa.

Muistathan antaa palautetta Kaiku-järjestelmän kautta saadaksesi opintosuorituksen.

1. Selvitä lyhyesti seuraavat käsitteet ja niiden merkitys elektroniikassa. (6p)
a) Siirtokonduktanssivahvistin d) Saturaatioalue (BJT & FET)
b) Miller-kapasitanssi e) FET jänniteohjattuna resistanssina
c) Terminen jännite Vr. f) Virtatakaisinkytkentä

2. Piirrälohkokaavio takaisinkytketystä vahvistimesta ja merkitse siihen oleelliset signaalit. Johda
lohkokaavion avulla suljetun silmukan vahvistuksen lauseke ja tarkastele lausekkeen avulla
suljetun silmukan vahvistuksen muutosherkkyyttä (herkkyyttä vahvistimen avoimen silmukan
vahvistuksen muutoksille) kun kyseessä on

a) positiivinen takaisinkytkentä
b) negatiivinen takaisinkytkentä (6p)

3. Miten transistorien käyttäytyminen muuttuu toimintataajuuden kasvaessa? Mitä rajoituksia
taajuuden kasvattaminen aiheuttaa transistorivahvistimien toimintaan? Miten suurtaajuus-
käyttäytyminen voidaan ottaa transistorikytkentöjen suunnittelussa huomioon? Anna esimerkki
vahvistinkytkennästä, jossa epäedulliset suurtaajuusvaikutukset on pyritty minimoimaan. (6p)

4. Tarkastellaan kuvassa 1 näkyvää kytkentää, jossa V,, =+15V, Vp =+15V, R, =7,15k0 ja
R, =7,5kO. Määritä kunkin transistorin kollektorivirta, kun transistorit ovat keskenään sovi-
tettuja ja niiden suhteelliset pinta-alat ovat yhtä suuria. Oletetaan että Pzel =0,7V,V,=o ja
B>>1. Määritä myös jännitteen V, arvo. 3 4 =

5. Piirrä kuvassa 2 näkyvän piirin piensignaalimalli keskitaajuusalueella. Määritä vastuksen R,
arvo niin että I1,,=80HA ja Vpp=7,8V kun Vyy=0,6V, B=150, Ve =12V,
Vyp=-12V R, =1k0, R,=270k0, R,=1500 ja R,=10k09. Johda lausekkeet
jännitevahvistukselle A, = v, /v, ja sisäänmenoresistanssille mm. parametrien r; ja B avulla

ilmaistuna ja laske niiden arvo. Onko kyseessä invertoiva vai ei-invertoiva vahvistin? Kirjoita
ulostulojännitteen v,(t) lauseke kun keskitaajuusalueella sijaitseva v, (7) =500sin(ot)mV .

(6p)

Vo R;

 

Käännä
 

ELT-21050 Transistorivahvistimet 2/2
Tentti 15.12.2016 / Jouko Heikkinen
Tentissä saa käyttää omaa ohjelmoitavaa laskinta. Tätä paperia ei tarvitse palauttaa.
Muistathan antaa palautetta Kaiku-järjestelmän kautta saadaksesi opintosuorituksen.
Z AZ, i,

 

 

 

 

5 3. = Zn a a= a eKOm a 14v (1/V,
i, >0 j, >0
5 = : Yy <O,SV 1, >> I19
i. = Bi, pi >1>0 <. Tn
v, 5 =
v > 02V Va =0,2V = R a
vala
n -Ph p < To 0080 11 (t" 1) 1 = I =
a g i,=0
Ys 2V, vos 2,
Von = Vos Ys Vo Van = Vos Vos <Vo
I = Kl(v,. LAN vh, +A5) = Kos VY1+2075)
K= W KP 01 T
Is = KV? a aN 4-7
KP=uC 4
v, T ss np
nt e L. =2 KI 5 = V2KPJW/L AT = N21,C. NWILANI g
K
Oi, 1 = 0i z
=. = a EV, = Big GBA A, | fy
Ovas 10-piste 1 = Oos 10-piste
R = H ya| Jan 4 ===) CMRR, = fa
15 U 4 W. IL cm
; Ol; ; Ol p; v, Aa
= ja= <a v, = 0l, atm -34) CMRR, = b
a p ota GT | p ou d = 2, ö =
I i 1 i
iA | a tt |
2 21 Vaso Vo a Voso N, 2 2Vo xo 4 Vaso Vo
PM = /T(jopy)+180* GM =0dB-2010g(T(j0cy )) s=-0+ jo

o, =Vo'+0' ö=0o/0, 1=%.100%