Examen de Electrónica UB 2016 · parcial Novembre 2016

Pregunta 1 (0,15 punts). Sentit i valor del corrent

De quines magnituds depèn el valor i el sentit del corrent electrònic?

Pregunta 2 (0,15 punts). Interpretació de corrent negatiu

Si en analitzar un circuit elèctric s'obté com a resultat una intensitat de corrent de valor negatiu, què indica?

Pregunta 3 (0,15 punts). Llei de malles de Kirchhoff

Què postula la llei de tensions o de malles de Kirchhoff?

Pregunta 4 (0,15 punts). Definició de la llei d'Ohm

Quina és l'afirmació que descriu la llei d'Ohm?

Pregunta 5 (0,15 punts). Comportament d'una bobina

Indiqueu quina propietat caracteritza una inductància o bobina ideal:

Pregunta 6 (0,15 punts). Comportament d'un condensador

Quina afirmació és correcta pel que fa a un condensador ideal?

Pregunta 7 [0,15 punts]. Corrent màxim díode-condensador

Considerant el circuit de la figura, si el senyal d'entrada $V_i$ és sinusoïdal amb amplitud de $2\text{ V}$ i el díode presenta una tensió llindar de $V_\gamma = 0{,}7\text{ V}$, quin serà el corrent màxim que circularà pel circuit?

Pregunta 8 (0,15 punts). Equacions de Kirchhoff al circuit

En el circuit següent, atenent als sentits de referència assignats als corrents, quina relació és correcta?

Pregunta 9 (0,15 punts). Obtenció de la resistència Thévenin

Per determinar la resistència de Thévenin d'un circuit lineal resistiu amb fonts independents, quin procediment cal seguir?

Pregunta 10 [0,15 punts]. Propietats generals d'un díode

Quina de les propietats següents es verifica en el comportament físic d'un díode semiconductor de junció?

Pregunta 11 [0,15 punts]. Díode en polarització directa

Quan un díode es troba operant en polarització directa:

Pregunta 12 [0,15 punts]. Model lineal del díode de silici

En el model lineal per trams (per segments) d'un díode de silici:

Pregunta 13 (0,15 punts). Circuit detector de pic

Quina funció desenvolupa el circuit de la figura, assumint que $V_i$ és un senyal sinusoïdal d'amplitud superior a $V_\gamma$ i prenent la sortida com la tensió al condensador $V_C$?

Pregunta 14 [0,15 punts]. Tensió en circuit retallador

En el següent circuit retallador, quina caiguda de tensió hi haurà a la resistència $R$ quan la tensió d'entrada sigui de $V_i = 5\text{ V}$?

Pregunta 15 (0,15 punts). Rectificador d'ona completa

En un rectificador d'ona completa convencional, quin és el comportament del corrent a la resistència de càrrega?

Pregunta 16 (0,15 punts). Corba característica del díode

La gràfica adjunta representa de manera aproximada la corba $I - V$ d'un díode real:

Pregunta 17 (0,15 punts). Transistor NMOS en tall

Si en un transistor MOSFET de canal N la tensió del terminal de font (source) és estrictament superior a la de porta (gate), en quin estat es troba el dispositiu?

Pregunta 18 (0,15 punts). Frontera tríode-saturació en MOSFET

El valor de la tensió drenador-font $V_{DS}$ que estableix la frontera entre la zona de tríode i la de saturació d'un transistor MOSFET:

Pregunta 19 [0,15 punts]. NMOS amb connexió díode

Pel que fa al transistor NMOS connectat segons l'esquema de la figura, quina afirmació és correcta?

Pregunta 20 [0,15 punts]. Resistència de canal NMOS en tríode

La resistència de canal d'un transistor NMOS en el tram de tríode lineal:

Per al circuit que es mostra en el diagrama següent:

a)

Plantegeu el sistema d'equacions necessari per resoldre el circuit aplicant de forma directa les lleis de Kirchhoff. No és precís resoldre el sistema numèricament. Indiqueu l'expressió que permet trobar la tensió de sortida $V_o$ en funció dels corrents de branca.

Per al circuit que es mostra en el diagrama següent:

b)

Determineu el circuit equivalent de Thévenin de la subxarxa situada a l'esquerra dels punts A i B ($V_{th}$ i $R_{th}$). Per calcular la tensió $V_{th}$ empreu el principi de superposició.

c)

Obtingueu el valor de $V_o$ fent ús del generador equivalent de Thévenin trobat a l'apartat anterior. (En cas de no haver-lo obtingut o de tenir dubtes sobre el resultat, preneu $V_{th} = V_1$ i $R_{th} = R$).

Problema 2 (1 punt). Resolució de circuit amb díodes

Considereu el circuit amb dues fonts de tensió contínua i dos díodes reals amb model ideal i tensió de conducció $V_\gamma = 0{,}7\text{ V}$:

a)

Raoneu l'estat de conducció previsible (polarització directa o inversa/tall) per a cadascun dels díodes $D_1$ i $D_2$.

b)

Resoleu de forma analítica el circuit mitjançant el model ideal per segments ($V_\gamma = 0{,}7\text{ V}$), confirmant l'estat de cadascun dels díodes i donant el valor del potencial elèctric de tots els nodes del circuit (prenent el node de massa com a referència 0 V):

Definim els nodes segons el circuit: node intermedi central de la branca vertical $V_A$ (entre $R$, $V_1$ i l'ànode de $D_2$), càtode de $D_2$ $V_B$, extrem superior de la font $V_2$ $V_C$, massa $V_D = 0\text{ V}$, i ànode de $D_1$ $V_E$.

Problema 3 (1,5 punts). Polarització de transistor NMOS

Per al circuit amplificador amb transistor NMOS que s'il·lustra a continuació, determineu el punt de polarització en contínua (estat d'operació, corrent de drenador $I_D$ i tensions en els terminals):

Dades:

$R = 0{,}6\text{ k}\Omega$, $V_T = 1\text{ V}$, $0{,}5\cdot k'_n \frac{W}{L} = 1\text{ mA/V}^2$ (és a dir, $k'_n \frac{W}{L} = 2\text{ mA/V}^2$). En cas que el dispositiu operi en regió de tríode, assumiu l'aproximació de tríode lineal.