febrero 2011-2012 2ª semana

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SEGUNDA SEMANA FEBRERO CURSO 2011-2012

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1- El circuito de la figura emplea realimentacin negativa. Suponiendo que los

amplificadores operacionales son ideales, y usando la restriccin del punto suma,

analizar el circuito para hallar el valor de ov .

A) VVO 11

B) VVO 1

C) VVO 11

D) VVO 12

Resolucin:

Sealando las corrientes y los nodos:

Por la restriccin del punto-suma, tenemos:

00i

VVV BA 5

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5

Nodo C:

VkmARiVV CA 63*21

De dnde:

VVVVVV AC 1656

Cmo:

VVV Co 1

La respuesta es:

B) VVo 1

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2- Se dispone de un diodo a una temperatura de 30 C. Sbitamente se le aplica una

corriente directa de 1000 mA y la tensin pasa a ser de 0,75 V. Al pasar varios

minutos el diodo se calienta debido a la disipacin de potencia y la tensin baja

hasta 0,55 V. Calcular la temperatura final del diodo.

A)

CTfinal 100

B) CTfinal

80

C) CTfinal

150

D) CTfinal 130

Resolucin:

A medida que el diodo se calienta, su tensin directa disminuye aproximadamente 2

mV / C. As, el aumento de la temperatura viene dado por:

CmVVT /2/

Sustituyendo valores, tendremos:

.100)/2/(2,0/2/()55,075,0 CCmVVCmVVVT

La temperatura del diodo final es:

.13010030 CCCTTTinicialfinal

La respuesta es:

D) .130 CTfinal

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3- Un transistor npn tiene un valor de 100 . Determinar su regin de

funcionamiento si AIB 55 e mAIC 5,2

A)Se halla en la regin de saturacin

B)

Se halla en la regin activaC)Nos falta informacin para poder afirmar en que regin se halla

D)Se halla en la regin de corte

Resolucin:

Dado que no se cumple que

0BI

=> Que la regin de funcionamiento es la de saturacin

CB II

Ya que tenemos:

mAAIB 5,555*100

mAIC 5,2

La respuesta es:

A) Se halla en la regin de saturacin

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4- Un chip de un computador contiene 20.000 puertas, que tienen una disipacin de

potencia esttica igual a cero. En el caso peor la salida de cada puerta oscila a

150MHz. La disipacin de potencia dinmica total que se permite para el chip es de

10W. Si la tensin de alimentacin es de 5 V, determinar la carga permitida para

cada puerta.

A) fFCL 130

B) pFCL 800

C) fFCL 40

D) pFCL 150

Resolucin:

La potencia dinmica disipada por el chip viene dada por:

2DDLdi VfCP

La capacidad de carga del chip vendr dada por:

2

DD

disL

Vf

PC

Sustituyendo valores, la capacidad de carga del chip es:

pF

VHz

WCL 67,2

510*150

1026

Por lo que la capacidad de carga por puerta ser:

fFpuertas

CC LpuertaL 133

000.20

La respuesta es:

A) fFC puertaL 133

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5- Un amplificador presenta una ganancia de corriente en cortocircuito de 9.

Cuando el amplificador funciona con una carga de 100 , la ganancia de corriente

es de 7. Calcular la resistencia de salida del amplificador.

A) 2000R

B)

2500R

C) 3500R

D) 1500R

Resolucin:

- Representando el amplificador en cortocircuito, tenemos:

Dnde:

9 isci

iisc

i

Oi A

i

iA

i

iA

- Representando el amplificador del enunciado en carga, tenemos:

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Como la ganancia de corriente en carga viene dada por:

L

Oisc

LO

O

i

iisc

i

oi

RR

RA

RR

R

i

iA

i

iA

0

Dnde, nos dicen que:

7i

A

9iscA

100LR

Sustituyendo valores:

10097

O

O

R

R

OO RR 97007 => 70079 OR

La respuesta es:

C) 3500R

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PROBLEMA 1

Consideremos el seguidor de fuente de la figura, siendo ;15VVDD ,1 kRL MRR 121 . El transistor NMOS tiene ,/50

2VAKP ,0 ,5,1 mL

mW 150 y .1VVto

K

KP

W

L

2

=> 2

2

/5,25,1

150

2

/50

2VmA

m

mVA

L

WKPK

Los valores del punto Q deben satisfacer la ecuacin:

2toGSQDQ VVKI

Despejando GSQV :

K

IVV DQ

toGSQ

VVRR

RVV DDG 5,7

1010

10*15*

66

6

21

2

GSQGS VVV VVS 5,4

VVV

VmA

mAV

K

IVV DQ

toGSQ 321

/5,2

101

2

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6- Hallar el valor de SR para mAIDQ 10

A) 350SR

B) 400SR

C)

450SR D) 150SR

La respuesta es:


VVRR

RVV DDG 5,71010

10*15* 66

6

21

2

GSQGS VVV VVS 5,4

VVVVmA

mAV

K

IVV DQ

toGSQ 321/5,2

101

2

Puesto que:

45010

5,4mAV

IVRDQ

SS

La respuesta es:

450SR

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7- Calcular la ganancia de tensin VA

A) 72,0VA

B) 99,0VA

C)

29,1VA D) 18,0VA

Resolucin:

SILWKPg DQm 316,0105,1/15010*50*2/26

Lm

Lm

in

o

V Rg

Rg

v

v

A

1

34,3101000/1450/1/1

1

/1/1/1

1

LSDL

RRrR

989,0310*316,01

310*316,0

1

Lm

Lm

in

oV

Rg

Rg

v

vA

La respuesta es:

99,0VA

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8- Calcular la resistencia de entrada, inR

A) MRin 5,0

B) MRin 2

C)

MRin 5,1 D) kRin 3,137

Resolucin:

MRR

RR

RRRRRin 5,010*5,0

1010

10*10

/1/1

1// 6

66

66

21

21

21

21

La respuesta es:

MRin 5,0

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PROBLEMA 2

La tensin de salida de un amplificador operacional vara entre -10 y +10 V y puede

suministrar o absorber 25 mA. El slew-ratees de 10 V/s. Se usa el amplificador

operacional en la configuracin de la figura:

Hay un error en el enunciado dnde dice El slew-ratees de 10 V/s, debe decir El

slew-ratees de 1 V/s

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9- Hallar el ancho de banda de potencia del amplificador operacional.

A) kHzfFP 9,53

B) HzfFP 159

C)

kHzfFP 59,1

D) kHzfFP 9,15

Resolucin:

El ancho de banda de potencia viene dado por la expresin:

sVSR /1

oMax

FPV

SRf

2 kHz

V

sV

V

SRf

oMax

FP 9,1510*2

10/1

2

6

VVoMax 10

La respuesta es:

kHzfFP 9,15

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10- Para una frecuencia de kHz5 y 100LR Qu tensin mxima de salida es

posible sin distorsin?

A) VVoM 24,1

B)

VVoM 98,4 C) VVoM 49,2

D) VVoM 23,9

Resolucin:

Teniendo en cuenta que los recortes pueden comenzar cuando la tensin de salida

alcanza 10 V, o cuando la corriente de salida alcanza 25 mA.

2

2R

Vi

o

Lo iii 2

L

o

L

ooo

RRV

R

V

R

Vi

11

22

L

oL

R

Vi


mAk

VRR

ViL

oo 1,100100

1100

110112

Como se verificara que mAImAi oMaxo 251,100 . Por lo que no puede alcanzarse

la mxima tensin de salida posible VVo 10max

Por lo que, en este caso la tensin mxima de salida, se da cuando maxoo Ii :

Si en la expresin:

L

ooRR

Vi 11

2

despejamos oV :

V

k

mA

RR

IV

L

oMaxo 497,2

100

1

100

1

25

11

2

max

La respuesta es:

C) VVo 49,2max

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