4 η ΕΝΟΤΗΤΑ. Το MOSFET

Σχετικά έγγραφα
3 η ΕΝΟΤΗΤΑ. Το διπολικό τρανζίστορ

Το διπολικό τρανζίστορ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

Ηλεκτρονική. Ενότητα 9: Τρανζίστορ Επίδρασης Πεδίου (FET) Αγγελική Αραπογιάννη Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

4. ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ ΜΕ ΑΜΕΣΗ ΣΥΖΕΥΞΗ

1 η ΕΝΟΤΗΤΑ. Δίοδοι-Επαφή pn

2 η ΕΝΟΤΗΤΑ. Δίοδοι - Επαφή pn. 4 ο 5 ο 6 ο Εργαστήριο ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ

ΑΣΚΗΣΗ 2 η : ΟΡΓΑΝΑ ΚΑΙ ΣΥΣΚΕΥΕΣ ΤΟΥ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟΥ

ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ ΜΕ ΑΡΝΗΤΙΚΗ ΑΝΑΤΡΟΦΟΔΟΤΗΣΗ

ΒΑΣΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΜΙΚΡΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ

5. ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ ΜΕ ΑΡΝΗΤΙΚΗ ΑΝΑΤΡΟΦΟΔΟΤΗΣΗ

ΨΗΦΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ MOS KAI CMOS

8. ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ ΙΣΧΥΟΣ PUSH-PULL

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου Ι

Υ60 Σχεδίαση Αναλογικών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων 12: Καθρέφτες Ρεύματος και Ενισχυτές με MOSFETs

ΤΕΛΕΣΤΙΚΟΣ ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ

3. ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ ΜΕ ΣΥΖΕΥΞΗ ΜΕΣΩ ΠΥΚΝΩΤΗ

Άσκηση 10 Στοιχεία ηλεκτρονικής τεχνολογίας

ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ ΜΕ ΣΥΖΕΥΞΗ ΜΕΣΩ ΠΥΚΝΩΤΗ

ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ ΙΣΧΥΟΣ PUSH-PULL

Εργαστήριο Αναλογικών Κυκλωμάτων VLSI Υπεύθυνος καθηγητής Πλέσσας Φώτιος

Κεφάλαιο 2 ο. Γ. Τσιατούχας. VLSI Systems and Computer Architecture Lab

2η Α Σ Κ Η Σ Η ΕΛΕΓΧΟΣ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ D.C. ΚΙΝΗΤΗΡΑ ΑΝΟΙΚΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ

ΜΕΡΟΣ Α: Απαραίτητες γνώσεις

ΙΚΑΝΟΤΗΤΕΣ: 1. Αναγνωρίζει απλούς κωδικοποιητές - αποκωδικοποιητές.

Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής

«Συγκριτής τάσης (με τελεστικό ενισχυτή)»

Πόλωση των Τρανζίστορ

Ενισχυτές με FET. Σπύρος Νικολαΐδης Καθηγητής Τομέας Ηλεκτρονικής & ΗΥ Τμήμα Φυσικής

Υ52 Σχεδίαση Ψηφιακών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων και Συστημάτων. Δεληγιαννίδης Σταύρος Φυσικός, MsC in Microelectronic Design

Στην περίπτωση που έχουμε δυο εισόδους (V 1 και V 2 ) στην είσοδο του τελεστικού ενισχυτή, όπως το παρακάτω σχήμα :

7. ΤΕΛΕΣΤΙΚΟΣ ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ

Υ52 Σχεδίαση Ψηφιακών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων και Συστημάτων 6: Ταχύτητα Κατανάλωση Ανοχή στον Θόρυβο

του διπολικού τρανζίστορ


Πανεπιστήµιο Κύπρου. Τµήµα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. ΗΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία

Φίλτρα διέλευσης: (α) χαμηλών συχνοτήτων (β) υψηλών συχνοτήτων

Λογικά Κυκλώματα με Διόδους, Αντιστάσεις και BJTs. Διάλεξη 2

και Ac είναι οι απολαβές διαφορικού και κοινού τρόπου του ενισχυτή αντίστοιχα.

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΜΑΘΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ

ΛΥΣΕΙΣ ΘΕΜΑΤΩΝ. στον αναστρέφοντα ακροδέκτη. Στον χρόνο t = 0 η έξοδος υ

1993 (Saunders College 1991). P. R. Gray, P. J. Hurst, S. H. Lewis, and R. G. Meyer, Analysis and Design of Analog Integrated Circuits, 4th ed.

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ. Δρ. Δ. Λαμπάκης (9 η σειρά διαφανειών)

ΨΗΦΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ - ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 2 ΛΟΓΙΚΕΣ ΠΥΛΕΣ OR, NOR, XOR

Ηλεκτρονική. Ενότητα 5: DC λειτουργία Πόλωση του διπολικού τρανζίστορ. Αγγελική Αραπογιάννη Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

Άσκηση 7 1. Άσκηση 7: Θεώρημα επαλληλίας

Άσκηση Transistors επίδραση Πεδίου (JFET)

Λογικά Κυκλώματα CMOS. Διάλεξη 5

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα

1η Εργαστηριακή Άσκηση: Απόκριση κυκλώµατος RC σε βηµατική και αρµονική διέγερση

ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ ΤΑΞΗΣ Α ME TO MULTISIM

ΒΑΣΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΜΙΚΡΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ

και συνδέει τον αριθμό των σπειρών του πρωτεύοντος και του

( 1) R s S. R o. r D + -

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ Ι. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 Ο : FET (Τρανζίστορ επίδρασης πεδίου)

ΑΣΚΗΣΗ-3: Διαφορά φάσης

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2009

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2016

Σχεδίαση Αναλογικών Κυκλωμάτων VLSI

ΔΙΑΦΟΡΙΚΟΙ ΚΑΙ ΠΟΛΥΒΑΘΜΙΟΙ ΕΝΙΣΧΥΤΕΣ ΔΙΑΛΕΞΗ 2

Πανεπιστήμιο Κύπρου Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων

ΗΜΥ203 Εργαστήριο Κυκλωµάτων και Μετρήσεων

ΛΟΓΙΚΗ ΣΧΕΔΙΑΣΗ Ι ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΥ 2010

Κεφάλαιο 3. Λογικές Πύλες

Κεφάλαιο 1 ο. Βασικά στοιχεία των Κυκλωμάτων

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ

Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων

Κεφάλαιο 8. Τρανζίστορ επίδρασης πεδίου (FET)

Εργαστηριακή άσκηση. Θεωρητικός και πρακτικός υπολογισμός καθυστερήσεων σε λογικά δίκτυα πολλών σταδίων

Εργαστηριακή άσκηση. Θεωρητικός και πρακτικός υπολογισμός καθυστερήσεων σε αναστροφείς CMOS VLSI

Άσκηση 7. Τρανζίστορ Επίδρασης Πεδίου Επαφής (JFET)

Τα τρανζίστορ επίδρασης πεδίου (FET) Σπύρος Νικολαΐδης Αναπληρωτής Καθηγητής Τομέας Ηλεκτρονικής & ΗΥ Τμήμα Φυσικής

ΑΣΚΗΣΗ 1 ΛΟΓΙΚΕΣ ΠΥΛΕΣ

Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας

ΑΝΟΡΘΩΤΙΚΗ ΔΙΑΤΑΞΗ ΓΕΦΥΡΑΣ

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι Ενότητα 4

Μετρήσεις με Παλμογράφο

Τελεστικοί Ενισχυτές

ΑΣΚΗΣΗ 3 η Ο ΑΝΤΙΣΤΡΟΦΕΑΣ CMOS

Τελεστικοί Ενισχυτές-Ι.Σ. Χαλκιάδης διαφάνεια 1

Άσκηση 11 Ο ΤΕΛΕΣΤΙΚΟΣ ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ ua741 ΑΠΟΚΡΙΣΗ ΣΥΧΝΟΤΗΤΩΝ

3η Α Σ Κ Η Σ Η ΕΛΕΓΧΟΣ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ D.C. ΚΙΝΗΤΗΡΑ ΚΛΕΙΣΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Α. ΤΕΛΕΣΤΙΚΟΣ ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ ΩΣ ΣΤΟΙΧΕΙΟ ΣΥΓΚΡΙΣΗΣ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΟ Ι ΡΥΜΑ ΠΑΤΡΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ 17/06/2011 ΣΕΙΡΑ Β: 16:00 18:30 ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ

Μνήμες RAM. Διάλεξη 12

«Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων σε FPGA» Εαρινό εξάμηνο

2. ΑΝΟΡΘΩΤΙΚΗ ΔΙΑΤΑΞΗ ΓΕΦΥΡΑΣ

Πανεπιστήµιο Κύπρου Τµήµα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Εργαστήριο Κυκλωµάτων και Μετρήσεων

ΑΣΚΗΣΗ 2 η ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ ΙΣΧΥΟΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΜΕ ΦΟΡΤΙΟ

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2007

ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ ΚΟΙΝΟΥ ΕΚΠΟΜΠΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑ 4

Χρήση του Παλμογράφου

Σχεδίαση Αναλογικών Κυκλωμάτων VLSI

Υ52 Σχεδίαση Ψηφιακών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων και Συστημάτων. Δεληγιαννίδης Σταύρος Φυσικός, MsC in Microelectronic Design

ΑΣΚΗΣΗ-3: ΣΧΗΜΑΤΑ LISSAJOUS

Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής Εργαστήριο Συστημάτων VLSI και Αρχιτεκτονικής Υπολογιστών. Γεώργιος Τσιατούχας

Μετρήσεις µε παλµογράφο

Αντιστάσεις Τιμές σε kω Αντιστάσεις Τιμές σε kω R23

Transcript:

4 η ΕΝΟΤΗΤΑ Το MOSFET

Άσκηση 12η. Ενισχυτής κοινής πηγής με MOSFET, DC λειτουργία. 1. Υλοποιείστε το κύκλωμα του ενισχυτή κοινής πηγής με MOSFET (2Ν7000) του Σχ. 1. V DD = 12 V C by R g = 50 C i R A 1 M i D R D 390 v D C o v g + R B 1.2 M v G R S 390 C by R L 100 k Σχήμα 1. Κύκλωμα ενισχυτή κοινής πηγής με MOSFET. 2. Ρυθμίστε την DC τάση τροφοδοσίας στα 12V. 3. Μετρήστε με το DC βολτόμετρο τα δυναμικά V S, V G, V D ως προς τη γη (σημείο αναφοράς των τάσεων) του κυκλώματος. V S = V G = V D = 4. Βάσει των μετρήσεων αυτών υπολογίστε την V RD, την V GS, την V DS και το I D. V RD =.= V GS =.. = V DS =...= Ι D =.= 2

5. Αν δίνεται ότι η τάση κατωφλίου του τρανζίστορ είναι V t =2Volt και η διαγωγιμότητα g m =100mΑ/V, εξετάστε αν το MOSFET λειτουργεί στον κόρο. Επίσης υπολογίστε την σταθερά k n του τρανζίστορ. Απάντηση:... k n = = 6. Υπολογίστε θεωρητικά το σημείο λειτουργίας του κυκλώματος. Συγκρίνετε με τις τιμές που βρήκατε πειραματικά. Ι D = V GS =... V DS = Απάντηση:.. 3

Άσκηση 13η. Ενισχυτής κοινής πηγής με MOSFET, ΑC λειτουργία. 1. Συνδέστε στην είσοδο του κυκλώματος του Σχ. 1 το σήμα της γεννήτριας ώστε να λάβετε σήμα εισόδου ίσο με υ in (t)=0,1sin(2π5000t). V DD = 12 V C by R g = 50 C i R A 1 M i D R D 390 v D C o v g + R B 1.2 M v G R S 390 C by R L 100 k Σχήμα 1. Κύκλωμα ενισχυτή κοινής πηγής με MOSFET. 2. Παρατηρήστε στον παλμογράφο το σήμα εισόδου και το σήμα εξόδου και σχεδιάστε τις αντίστοιχες κυματομορφές στο Σχήμα 2 και σε βαθμολογημένους άξονες. είσοδος V V/DIV =. DIV =. Vp = 0 Τ/4 Τ/2 3Τ/4 Τ t έξοδος V/DIV =. DIV =. Vp =.. 0 Τ/4 Τ/2 3Τ/4 Τ t Σχήμα 2. Κυματομορφές εισόδου-εξόδου του ενισχυτή κοινής πηγής με MOSFET. 4

3. Από τις κυματομορφές της εργασίας 2 υπολογίστε την απολαβή τάσης του ενισχυτή. Α υ =.. 4. Υπολογίστε θεωρητικά την απολαβή τάσης του ενισχυτή και συγκρίνετε με την τιμή που βρήκατε στην εργασία 3. Α υ =.. Απάντηση:.. 5. Αυξήστε αργά το πλάτος της τάσης εισόδου μέχρι να αρχίσει να ψαλλιδίζεται η κυματομορφή της τάσης εξόδου. Σημειώστε την τιμή της τάσης εξόδου για την οποία εμφανίζεται η παραμόρφωση. υ out,max =. Συνεχίστε την αύξηση της τάσης εισόδου μέχρι να αρχίσει να ψαλλιδίζεται και η δεύτερη κορυφή του σήματος εξόδου και σημειώστε και αυτή την τιμή. υ out,min =. Είναι πολωμένο το κύκλωμα στο μέσον της γραμμικής περιοχής; Δικαιολογήστε την απάντησή σας. Απάντηση:... 6. Αποσυνδέστε την αντίσταση φόρτου R L και μετρήστε την τάση εξόδου υ out. υ out,rl= =. Συνδέστε αντίσταση φόρτου R L =1kΩ και επαναλάβετε την μέτρηση. υ out,rl=1kω =. 7. Από τις μετρήσεις της εργασίας 6, υπολογίστε την αντίσταση εξόδου του ενισχυτή και συγκρίνετε με την αναμενόμενη θεωρητικά. R out =.. Απάντηση:.. 5

Άσκηση 14η. Βασικές λογικές πύλες CMOS. 1. Υλοποιείστε το κύκλωμα του αναστροφέα CMOS του Σχ. 1. Λάβετε υπόψη σας την διάταξη των MOSFET μέσα στο περίβλημα (CD4007), όπως δίνεται στο Σχ. 2. 11,14 10 12 9,7 Σχήμα 1. Αναστροφέας CMOS. Σχήμα 2. Η διάταξη των MOSFET μέσα στο περίβλημα. 2. Τροφοδοτήστε το κύκλωμα με συνεχή τάση V DD =12Volt. 3. Συνδέστε στην είσοδο του κυκλώματος τροφοδοτικό συνεχούς τάσης και λάβετε μετρήσεις των DC τάσεων εισόδου και εξόδου ώστε να συμπληρώσετε τον παρακάτω πίνακα. V in Volts 0 2 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 8 10 12 V out Volts 4. Με βάση τις μετρήσεις της εργασίας 3, σχεδιάστε τη χαρακτηριστική μεταφοράς V out =σ(v in ), του αναστροφέα στο διάγραμμα που ακολουθεί. 6

5. Στο προηγούμενο διάγραμμα, εντοπίστε την στάθμη του «1» και τη στάθμη του «0» της εξόδου του αναστροφέα καθώς και τα περιθώρια θορύβου. «1»=.. «0»=.. Κάτω περιθ. Θορύβου=.. Άνω περιθ. Θορύβου=.. 7

6. Υλοποιείστε την πύλη NAND CMOS, όπως φαίνεται στο Σχ. 3. Σχήμα 3. Πύλη NAND CMOS 7. Τροφοδοτήστε το κύκλωμα με τάση V DD =12V. 8. Συνδέστε στις εισόδους Α και Β του κυκλώματος τις κατάλληλες τάσεις εισόδου ώστε να επαληθεύσετε τον πίνακα αληθείας της πύλης NAND. Πίνακας αληθείας της πύλης NAND A B Y 0 0 0 1 1 0 1 1 8

9. Υλοποιείστε την πύλη NOR CMOS, όπως φαίνεται στο Σχ. 4. Σχήμα 4. Πύλη NOR CMOS 10. Τροφοδοτήστε το κύκλωμα με τάση V DD =12V. 11. Συνδέστε στις εισόδους Α και Β του κυκλώματος τις κατάλληλες τάσεις εισόδου ώστε να επαληθεύσετε τον πίνακα αληθείας της πύλης NOR. Πίνακας αληθείας της πύλης NOR A B Y 0 0 0 1 1 0 1 1 9

12. Να σχεδιαστεί και να πραγματοποιηθεί το κύκλωμα που υλοποιεί τη λογική συνάρτηση: C = A + B 13. Λάβετε τις κατάλληλες μετρήσεις ώστε να επαληθεύσετε τον πίνακα αληθείας της συνάρτησης C. Πίνακας αληθείας της συνάρτησης C A B C 0 0 0 1 1 0 1 1 10