EEM220 Temel Yarıiletken Elemanlar Çözümlü Örnek Sorular

Transkript

1 EEM220 Temel Yarıiletken Elemanlar Çözümlü Örnek Sorular Kaynak: Fundamentals of Microelectronics, Behzad Razavi, Wiley; 2nd edition (April 8, 2013), Manuel Solutions. Bölüm 3 Seçme Sorular ve Çözümleri Aşağıdaki problemlerde sabit gerilim diyot modeli kullanın diye belirtilen sorular için V D,on =800 mv kabul ediniz. 1. Altta verilen devreler için giriş/çıkış karakteristiklerini ideal diyot modeli kullanarak çiziniz. V B = 2 V kabul ediniz. 2. Bir önceki soruyu sabit gerilim diyot modelini kullanarak tekrarlayınız. 3. Bir önceki sorudaki devreler için giriş V X = V 0 cos ωt ise her bir devrenin çıkış gerilimini zamanın bir fonksiyonu olarak çiziniz. İdeal diyot modeli kullanınız.

2 4. Altta verilen devreler için giriş/çıkış karakteristiklerini ideal diyot modeli kullanarak çiziniz. V B = 2 V kabul ediniz. 5. Bir önceki soruyu sabit gerilim diyot modelini kullanarak tekrarlayınız.

3 6. Bir önceki sorudaki devreler için giriş V X = V 0 cos ωt ise her bir devrenin çıkış gerilimini zamanın bir fonksiyonu olarak çiziniz. İdeal diyot modeli kullanınız. 8. Bir önceki sorudaki devreler için sabit gerilim diyot modeli kullanarak R 1 dirençlerinden akan akımları I in in bir fonksiyonu olarak çiziniz. 9. Alttaki devreleri için sabit diyot modeli kullanarak giriş/çıkış karakteristiklerini çiziniz. 7. Aşağıdaki devreler için sabit gerilim diyot modeli kullanarak Vout u Iin in bir fonksiyonu olarak çiziniz.

4 10. Bir önceki sorudaki devreler için sabit gerilim diyot modeli kullanarak R 1 ve D 1 üzerinden akan akımları V in in bir fonksiyonu olarak çiziniz. 12. Alttaki devrelerde her bir diyot için V D,on 800 mv tur. I in 3 ma den 3.1 ma e değişirse V out daki değişim ne olur? 11. Alttaki devreler için her bir diyot için V D,on 800 mv tur. V in +2.4 V tan +2.5 V a değişirse V out daki değişim ne olur? 13. Bir önceki soru için 1-k dirençten geçen akımdaki değişimi belirleyiniz.

5 14. Alttaki devrede giriş V in = V p cos ωt ise çıkış geriliminin dalga şeklini çiziniz. Kapasitör gerilimi başlangıçta 0.5 V ve V p = 5 V tur. 18. Bir öğrenci tam dalga doğrultucu devresini kurarken hata ile D 3 diyotunun uçlarını şekilde gösterdiği gibi yer değiştirmiş olarak bağlıyor. Ne olacağını açıklayınız. 15. Bir önceki soruyu alttaki devre için tekrarlayınız. 16. Yarım dalga doğrultucu bir devre 3.5 V luk bir tepe gerilimi ile 100 Ω luk bir yükü sürmektedir µf lık filtre kapasitör için 60 Hz frekansta dalgalanma (ripple) geriliminin genliğini bulunuz. Not: Derste türettiğimiz denklemi kullanarak Aşağıdaki tam dalga doğrultucuda bulunan her bir diyotun üzerindeki gerilimi zamanın bir fonksiyonu olarak çiziniz. Giriş V in = V p cos ωt olup sabit diyot modeli kullanınız ve V D > V D,on kabul ediniz. 17. Yarım dalga doğrultucu kullanan 3 V luk bir adaptör 300 mv dalgalanma gerilimi ile 0.5 A lik bir akım sağlamalıdır. 60 Hz lik frekans için gerekli filtre kapasitörünün minimum değerini hesaplayınız. Not: Derste türettiğimiz denklemi kullanarak...

6 20. Aşağıdaki devrede diyot 5 ma lik ve yük 20 ma lik bir akım taşımaktadır. Yük akımı 21 ma e çıkarsa üç diyotun üzerindeki toplam gerilimdeki değişim nedir? R 1 in 3r d den çok daha büyük olduğunu kabul ediniz. 22. Aşağıdaki kırpıcı devresini -1.9 V luk negatif bir gerilim ve +2.2 V luk pozitif bir gerilim olacak şekilde tasarlayınız. Giriş tepe gerilimini 5 V, her bir diyottan izin verilen maksimum akımın 2 ma, ve V D,on 800 mv olduğunu kabul ediniz. 21. Bu problemde bir önceki sorudaki devrede diyotlar tarafından sağlanan regülasyonu karşılamak için yük tarafından görünen salınımı tahmin etmeye çalışıyoruz. Basit olması için yükü ihmal ediniz. Giriş frekansı f in = 60 Hz, C 1 = 100 μf, R 1 = 1000 Ω olup transformatör tarafından üretilen tepe gerilimi 5 V tur. (a) R 1 in nispeten sabit akım taşıdığını ve V D,on 800 mv olduğunu kabul ederek, C 1 üzerindeki salınımın genliğini tahmin ediniz. (b) Diyotun küçük sinyal modelini kullanarak yük üzerindeki salınımın genliğini belirleyiniz.