Soluzione compito di Elettronica - fila 1
02 dicembre 2005
Soluzione esercizio 1
Il primo stadio è un amplificatore invertente con guadagno di tensione:
AV1 = -R2/R1 = -10
Il secondo stadio è un amplificatore differenziale con guadagno di tensione pari a 2 poiché:
R4/R3 = R6/R5 = 2
La tensione di uscita del primo amplificatore vale:
VO1 = -(R2/R1) * V1 = -10 * 0.1 = -1V
L’uscita del secondo amplificatore vale:
VO2 = (R4/R3) * (V2 – VO1) = 2 * (3 + 1) = 8V
Nella resistenza R2 scorre la stessa corrente che scorre in R1 poiché l’ingresso invertente è massa virtuale:
IR1 = V1/R1 = 0.1/1 = 0.1mA
Per determinare la corrente che scorre nella resistenza R3 devo calcolare il potenziale dell’ingresso invertente del secondo operazionale che coincide con quello dell’ingresso non invertente, per cui:
VR6 = V2*R6/(R5 + R6) = 3 * 2 / 3 = 2V
IR3 = (VR6 – VO1)/R3 = (2 + 1) / 1 = 3mA
Soluzione esercizio n.2
Se la frequenza f = 500Hz allora il periodo T vale:
T = 1/f = 1/500 = 2ms
La tensione di riferimento VR vale:
VR = V2 * R2 / (R1+R2) = 6 * 2 / 3 = 4V
Il comparatore è non invertente per cui le forme d’onda sono:
Nel periodo T = 2ms l’uscita è al livello basso (-Vcc) quando V1 supera VR = 4V nell’intervallo di tempo TL = t2-t1.
L’istante t1 vale 0.4ms ricavandolo direttamente dal grafico se si rappresentano le forme d’onda in scala e si usa un foglio di carta millimetrata.
Per determinarlo analiticamente si ricorre alla proporzione osservando che l’onda triangolare di ingresso raggiunge 10V in 1ms e 4V in t1:
10V : 1ms = 4V : t1
Per ricavare l’estremo t1 si moltiplicano i medi e si divide per l’altro estremo:
t1 = 1ms * 4V / 10V = 0.4ms
Per simmetria si ricava t2:
t2 = T – 0.4ms = 1.6ms
Quindi:
TL = t2 – t1 = 1.6 – 0.4 = 1.2ms
TH = T – TL = 2 – 1.2 = 0.8ms
Il duty-cycle vale:
D = TH / T = 0.8/2 = 0.4