CIRCUITI ELETTRONICI ANALOGICI E DIGITALI

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Transcript della presentazione:

CIRCUITI ELETTRONICI ANALOGICI E DIGITALI LEZIONE N° 4 (2 ore) Giunzione p-n Circuiti equivalenti logica a diodi e resistenze Transistore bipolare (BJT) Caratteristiche d’ingresso e d’uscita Esempi C.E.A.D.

Richiami Definizione di “PROGETTO” Progetto a livello di sistema Diagramma di flusso Progetto a livello di circuito Livelli di astrazione Sintesi e Analisi Strumenti CAD C.E.A.D.

Giunzione p - n Equazione del diodo VD - + ID C.E.A.D.

Analisi di reti elettriche con diodi Circuito Equazioni Incognite R E D C.E.A.D.

Modelli del Diodo Polarizzazione diretta Polarizzazione inversa VD - + Condizione Condizione VD - + ID Rf Vg C.E.A.D.

Analisi di circuiti a diodi Esempio E1 = 10 V E2 = 4 V R1 = 2 KW R2 = 1 KW R3 = 1.5 KW R1 D1 R2 D2 E1 E2 R3 C.E.A.D.

Diodi entrambi interdetti Caso 1 Diodi entrambi interdetti VD1= 10 V NO VD2= -4 V SI Ipotesi non verificate R1 + VD1 - R2 - VD2 + E1 E2 R3 C.E.A.D.

D1 in conduzione D2 interdetto Caso 2 D1 in conduzione D2 interdetto OK!! Rf1 ID1 R1 Vg1 R2 - VD2 + E1 E2 R3 C.E.A.D.

Circuiti Logici ai diodi e resistenze 1 Porta OR R1 D1 X Y U 1 X R2 D2 Y U R3 C.E.A.D.

Circuiti Logici ai diodi e resistenze 2 Porta AND VDD X Y U 1 R D1 X D2 Y U C.E.A.D.

Limiti La logica a diodi e resistenze ha due limiti elettrici La potenza in uscita è fornita da gli ingressi I livelli logici si degradano (se si tiene conto delle caratteristiche reali dei diodi) La logica a diodi e resistenze ha un limite logico Non è possibile realizzare la funzione NOT C.E.A.D.

Transistore Bipolare BJT C C B B E E E C.E.A.D.

CARATTERISTICHE ingresso uscita IC VBE IB IB VCE 0.8 0.7 0.6 0.2 Saturazione ingresso uscita IC VBE 0.8 0.7 IB Zona Attiva 0.6 IB VCE 0.2 Interdizione C.E.A.D.

Circuiti Equivalenti Interdizione Saturazione Attiva Condizioni VBESAT Vg B C VCESAT b IB IB E C.E.A.D.

Zona Attiva IB Vg b IB b IB IB IB Vg hfe IB hie Rf C.E.A.D.

Esempio 1 VBB = 4 V VCC = 12 V RB = 50 KW RC = 5 KW RE = 1 KW C.E.A.D.

Caso 1 Transistore interdetto Ipotesi 1 non soddisfatta RC no! RB VCC VCE VBE VBB RE C.E.A.D.

Caso 2 Transistore in zona attiva Ipotesi 2 non soddisfatta RC RB Vg VCC IB b IB VBB RE C.E.A.D.

Caso 3 Transistore in saturazione ok RC RB VCC VBE VCE VBB RE C.E.A.D.

Esempio 2(1) VCC = 12 V R1 = 150 KW R2 = 15 KW RC = 5 KW RE = .5 KW RL = 5 KW (b = 200) VCC RC R1 CU RS CS RL + - VS R2 RE C.E.A.D.

Esempio 2(2) C.E.A.D. VCC R1 RC RC CU RB VCC RS CS VBB RL RE R2 RE VS + - RE VS R2 RE C.E.A.D.

Esempio 3 Flip -Flop RC RC RA RA Q1 Q2 RB RB C.E.A.D.

Conclusioni Giunzione p-n Circuiti equivalenti logica a diodi e resistenze Transistore bipolare (BJT) Caratteristiche d’ingresso e d’uscita Esempi C.E.A.D.