C.S.E.5.1 COSTRUZIONI E STRUMENTAZIONE ELETTRONICHE Lezione n° 5 MCMMCM Amplificatori audioAmplificatori audio –Classe “A” –Classe “B” –Classe “A-B” –Classe “C” –Classe “D”

C.S.E.5.2 Richiami Introduzione a gli MCMIntroduzione a gli MCM –MCM-L –MCM-C –MCM-D Richiami su amplificatoriRichiami su amplificatori

C.S.E.5.3 Tipi di Multi Chip Module Tipo di substratoTipo di substrato –MCM-L(laminato) –MCM-C(ceramico) –MCM-D(depositato)

C.S.E.5.4 MCM-L Tecnologia simile a PCBTecnologia simile a PCB Molto usatoMolto usato MaturoMaturo Caratteristiche termiche non ottimeCaratteristiche termiche non ottime

C.S.E.5.5 MCM-C Substrato ceramicoSubstrato ceramico Tecnica “Co Firing”Tecnica “Co Firing” Thinck-Film MultylayerThinck-Film Multylayer

C.S.E.5.6 MCM-D InnovativoInnovativo Compatibile con tecnologie al silicioCompatibile con tecnologie al silicio Buone caratteristiche termicheBuone caratteristiche termiche Vantaggi su dilatazione termicaVantaggi su dilatazione termica Confronto WSIConfronto WSI

C.S.E.5.7 Confronto fra varie tecnologie

C.S.E.5.8 Substrato per MCM-L

C.S.E.5.9 Substrato per MCM-L (Flex)

C.S.E.5.10 Substrato per MCM-C

C.S.E.5.11 Substrato per MCM-D

C.S.E.5.12 Direct Chip Attach (DCA) 1

C.S.E.5.13 Direct Chip Attach (DCA) 2

C.S.E.5.14 Conclusioni

C.S.E.5.15 Amplificatore C-E Schema di principio DistorsioniSchema di principio Distorsioni + -- VSVS V BB RBRB CACA V CC RLRL Q VUVU + -- V CE ICIC V CC V CC /R L IMIM I0I0 ImIm VmVm V0V0 VMVM

C.S.E.5.16 Distorsioni Distorsioni di 2 a armonicaDistorsioni di 2 a armonica

C.S.E.5.17 Determinazione per via grafica Dalle caratteristiche:Dalle caratteristiche: V CE I V CC V CC /R L IMIM I0I0 ImIm VmVm V0V0 VMVM

C.S.E.5.18 Distorsioni Per la 2 a armonica si ha:Per la 2 a armonica si ha: Per ordini superiori si ha:Per ordini superiori si ha:

C.S.E.5.19 Osservazione La potenza d’uscita non è fortemente influenzata da eventuali distorsioniLa potenza d’uscita non è fortemente influenzata da eventuali distorsioni EsempioEsempio –per una distorsione totale del 10% (valore molto elevato) si ha solo un aumento dell’ 1% della potenza d’uscita

C.S.E.5.20 Bilancio energetico Potenza erogataPotenza erogata Potenza sul caricoPotenza sul carico V CE I V CC V CC /R L IMIM I0I0 ImIm VmVm V0V0 VMVM

C.S.E.5.21 Scelta del punto di riposo Potenza dissipata dall’elemento attivoPotenza dissipata dall’elemento attivo Valori limiteValori limite per transistore perfettamente lineareper transistore perfettamente lineare V CESAT = 0 V CESAT = 0 V CE ICIC V CC V CC /R L IMIM I0I0 ImIm VmVm V0V0 VMVM

C.S.E.5.22 Potenze Le potenze in gioco risultanoLe potenze in gioco risultano

C.S.E.5.23 Rendimento Il massimo rendimento si ha quando la potenza utile, di prima armonica è massimaIl massimo rendimento si ha quando la potenza utile, di prima armonica è massima

C.S.E.5.24 Efficienza Rapporto fra potenza utile e potenza che deve dissipare l’elemento attivoRapporto fra potenza utile e potenza che deve dissipare l’elemento attivo La max potenza utile si ha per la max dinamicaLa max potenza utile si ha per la max dinamica La max potenza dissipata dal BJT si ha per segnale nulloLa max potenza dissipata dal BJT si ha per segnale nullo

C.S.E.5.25 Osservazioni Il carico è accoppiato direttamente sul collettoreIl carico è accoppiato direttamente sul collettore Il carico è percorso dalla continuaIl carico è percorso dalla continua Si può usare l’accoppiamento capacitivoSi può usare l’accoppiamento capacitivo + -- VSVS V BB RBRB CACA V CC RCRC Q VUVU + -- CUCU RLRL V0V0 V cc I0I0

C.S.E.5.26 Massima dinamica Il punto di riposo deve essere al centro della retta di carico dinamicaIl punto di riposo deve essere al centro della retta di carico dinamica Ipotesi R C = R LIpotesi R C = R L V0V0 V cc I0I0

C.S.E.5.27 Aumento del rendimento Aumentare R C, senza aumentare la caduta staticaAumentare R C, senza aumentare la caduta statica –Polarizzazione mediante specchio di corrente Accoppiamento in continuaAccoppiamento in continua –Eliminazione di Ca e Cu Doppia alimentazioneDoppia alimentazione –per avere massima dinamica Uso dell’inseguitore di emettitoreUso dell’inseguitore di emettitore –ottimo amplificatore di corrente

C.S.E.5.28 Schema + -- VSVS -V CC R1R1 V CC RLRL Q1Q1 VUVU + -- Q2Q2 RSRS D1D1

C.S.E.5.29 Caratteristica di trasferimento VUVU VSVS 0.7 V CC -V CESAT -V CC +V CESAT + -- VSVS -V CC R1R1 V CC RLRL Q1Q1 VUVU + -- Q2Q2 RSRS D1D1

C.S.E.5.30 Specchio di corrente Trascurando V CESATTrascurando V CESAT

C.S.E.5.31 Accoppiamento a trasformatore Schema di principioSchema di principio + -- VSVS V BB RBRB CACA V CC RLRL Q V CE ICIC V CC V CC /R L IMIM I0I0 ImIm VmVm V0V0 VMVM

C.S.E.5.32 Rendimento Il punto di riposo è scelto in modo da avere la max dinamicaIl punto di riposo è scelto in modo da avere la max dinamica

C.S.E.5.33 Fenomeno di raddrizzamento + -- VSVS V BB RBRB CACA V CC RLRL Q RERE CECE V CE ICIC V CC B0REB0RE

C.S.E.5.34 Osservazioni L’eventuale presenza di componente continua dovuta alla non linearità viene rivelata su C EL’eventuale presenza di componente continua dovuta alla non linearità viene rivelata su C E La caduta risultaLa caduta risulta Il punto di riposo risulta spostato e quindi non è più garantita la max dinamicaIl punto di riposo risulta spostato e quindi non è più garantita la max dinamica Lo spostamento è proporzionale al segnaleLo spostamento è proporzionale al segnale