Tentti 8.8.1994/H.Hänninen

Kirjoita jokaiseen paperiin selvästi nimi, koulutusohjelma ja opintokirjan numero.

EI APUKIRJALLISUUTTA!

1. Vastaa lyhyesti seuraaviin kysymyksiin tai selitä esitetyn termin merkitys (yht 8 p).

a) Zenerdiodi(l p.)

b) Esitä yksinkertaiset piensignaalimallit BJT:lle ja FET:ille. (1 p.)

c) Neliövastus (1 p.)

d) Bipolaaritransistorin eri tilat ja sen napojen jännitteet niissä.(1 p.)

e) Miksi transistori on biasoitava vahvistinkytkennässä? (1 p.)

f) Darlington-pari (1 p.)

g) Negatiivisen takaisinkytkennän vaikutukset.(1 p.)

h) Esitä lyhyesti hakkuriteholähteen periaate (1 p.)

2. a) Piirrä mahdollisimman tarkka ominaiskäyrästö MOS-sulkukanavatransistorille, jonka sulkujännite Vp = -4V. Piirrä myös transistorin rakennekuva, josta ilmenee mm. onko kanava n- vai p-tyyppinen. Transistorin virta 1 ID 1 = 16 mA, kun Vcs OV. (2 p.)

b) Kuvan kytkennässä käytetään MOS-sulkukanavatransistoria. jonka Vp = -3V ja IDSS = 8 mA. Valitse käyttöjännitteelle VDD oikea suunta, piirrä transistorille piirikaaviosymboli ja määrää toimintapiste. Laske piensignaalisijaiskytkennän avulla jännitevahvistus desibeleinä. (4 p.)

c) Mikä on jännitevahvistus siinä tapauksessa, että vastuksen Rs rinnalla on signaalitaajuuden kannalta iso kondensaattori Cs? (1 P.)

d) Piirrä kohtien b) ja c) mukaisten piirien staattinen ja dynaaminen kuormitussuora (transistorin ominaiskäyrästöä ei tarvitse piirtää). (1 p.)

3. Laske superpositioteoreemaa käyttäen, mikä on virta oheisen kuvan 3 ohmin vastuksen läpi. (8 p.)

4. Zenerdiodia (V. = 1OV) käytetään vakavoimaan jännite vaihtelevan kuorman RL yli oheisen kuvan mukaan, jossa vs vaihtelee 14V ja 2,OV välillä ja kuorman ottama virta vaihtelee lOOmA ja 20OmA välillä. Määritä vastus Ri siten, etytä vakavointi toimii oikein, eli zenerdiodi pysyy läpilyöntialueella, jolloin jännite sen yli pysyy Vz:na. Määritä myös mikä teho Ri:n ja zenerdiodin on kestettävä. Käytä zenerdiodiodille hyväksesi seuraavaa nyrkkisääntöä: Izmin = 0,1 Izmax., jossa Izmin on minimivirta, jolla zenerdiodi pysyy läpilyöntialueella.(8 p)

5. Oheisen operaatiovahvistimen vahvistus on A = Ao/(l+s(tau)),

missä Ao = 105 ja -c = 0,01 s. Piirrä kytkennän Boden diagrammi, kun

a) takaisinkytkentää ei ole eli Rf on ääretön. (4

P.)

b) Rf = 10 k.Q. (4 p.)