Exam text content

ELT-21051 Transistorit ja vahvistinpiirit 1/2
Tentti 28.03.2019 / Jouko Heikkinen

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

Muistathan antaa palautetta Kaiku-järjestelmän kautta saadaksesi opintosuorituksen.

(1+s/10?)

1. Vahvistimen silmukkavahvistus on T(s) = oss fl: s70)
1+5/10 X +s/107) (1+5/10

xT, (6p)
a) Piirrä asymptoottinen Bode-diagrammi ja määritä vaihe- ja vahvistusvarat, kun 7, =10*.
Onko vahvistin stabiili?

b) Selosta kaksi menetelmää, joilla epästabiili vahvistin voidaan saada stabiiliksi. Käytä
kumpaa tahansa menetelmää niin että a-kohdan vahvistimen vaihevaraksi saadaan +45*.

2. Tarkastellaan kuvassa 1 näkyvää kytkentää, jossa V, =+15V, Vp =+15V, R, =3,6kO ja
R, =4,7kO. Määritä kunkin transistorin kollektorivirta, kun transistorit ovat keskenään sovi-
tettuja ja niiden suhteelliset pinta-alat ovat yhtä suuria. Oletetaan että Pr] =0,6V,V,=0 ja
f>>1. Määritä myös jännitteen V, arvo. (6Pp)

o

3. Piirrä kuvassa 2 esitetyn differentiaalivahvistimen piensignaalimalli ja määritä sen avulla
lausekkeet yhteismuotoiselle jännitevahvistukselle A, =v,/v,, (oleta transistorit identti-

siksi) sekä eromuotoiselle jännitevahvistukselle A, ,, =v,,/v (oleta, että v, =-v,, ). Kuinka
suuri transistorien O, ja 0, virtavahvistuksen tulee olla, jotta vahvistimen yhteismuotoisen
signaalin vaimennussuhde olisi vähintään 120dB kun transistorien kantavirta toimintapisteessä
on 26HA ja R,, =30? Oletetaan lisäksi, että biasvirtalähteen 7,, ulostuloresistanssi on
6MO. Miten yhteismuotoisen signaalin vaimennussuhde muuttuu, jos biasvirtalähteen
ulostuloresistanssi kasvaa kohti ääretöntä? (6p)

Vcc Vcc
i [
Rc + Vod - Rc
+ +

       

<

]

1
L Fe y? - Ior I
Vez

Kuva 1 Kuva 2
2/2

 

 

 

 

2 AZ PVD
Oin.Miller — TI Z outättter = PEI et m 1+v, (N/V,
1>0 10. Vyy <O,SV 1, >>1
i. = fi, Pi, >i>0 a s v
Vo <OSV R, > 10R,
Vg >0,2V Va =02V ?
V, w : :
n = E 5 V, -Y 1 = 1, (e % -1) I = Kos
co g
Vos 5 V, Vos p K
Van = Yas Vos Vo Van = Yas Vos <Vo
Ip = Klalv0s- Nos vs fl +407) [N = K(95 VY (1+ 49,5)
W) KP
2 K= (X)= Oli 1
155 = KV, L) 2 42—V 4=—
KP=uC, i ta

 

rt 8, = s = 2) [KI 5 = V2KPAWILAJI = 2,C AWILAIoo

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Oi, 1 O N s
m=3 ? sa 8,V, = Pis GBAA,| fu
Vs lo ist m Ooslo. vise
V, I
R, =o) 1-4] 1 -Plh; CMRR, = Sa
2 T= 4, w / 1, vem
: Ad , A; v Ai
lo = ovan 16, = 14 TL Voi = Mio sm X) CMRR, N
1, =11! M |] 1] Ca 1,2! a | [J] va
2 21Voso x, Vaso x, = 2 2 VisoV, 4 Voso x,
PM = /T(jop, )+1807 — GM =0dB-20l0g(T(j, )) s=-0+ ja

0, =o +0 ö=o/0,