[Ηλεκτρονική Ι] Παλιά θέματα - Σχολιασμός και απορίες

[Thmmy.gr portal]

  Thmmy.gr portal
   Forum
   Downloads
   Ενεργ. Λογαριασμού
   Επικοινωνία
  
  Χρήσιμα links
   Σελίδα τμήματος
   Βιβλιοθήκη Τμήματος
   Elearning
   Φοιτητικά fora
   Πρόγραμμα Λέσχης
   Πρακτική Άσκηση
   Ηλεκτρονική Εξυπηρέτηση Φοιτητών
   Διανομή Συγγραμμάτων
   Ψηφιακό Καταθετήριο Διπλωματικών
   Πληροφορίες Καθηγητών
   Θέματα Διπλωματικών Εργασιών ΤΗΜΜΥ
   mTHMMY
  
  Φοιτητικές Ομάδες
   ACM
   Aristurtle
   ASAT
   BEAM
   BEST Thessaloniki
   EESTEC LC Thessaloniki
   EΜΒ Auth
   IAESTE Thessaloniki
   IEEE φοιτητικό παράρτημα ΑΠΘ
   SpaceDot
   VROOM
   Panther
  

THMMY.gr Web

Helios_MultiScribbles2SMF Default ThemeSMFone_Blue

Είσαι πρωτοετής;... Καλώς ήρθες! Μπορείς να βρεις πληροφορίες εδώ. Βοήθεια για τους καινούργιους μέσω χάρτη.

Κατεβάστε εδώ το Android Application για εύκολη πρόσβαση στο forum.

Για ανανέωση (ή προσθήκη νέου) avatar, πρέπει η μεγαλύτερη διάσταση της εικόνας να είναι 110 pixels.

[elen//]

οντως πως λυνεται το 1,β του ιανουαριου του 2002?εχει κανεις καμια ιδεα??

[Netgull]

Λοιπόν εδώ έχουν μπερδευτεί βασικά πράγματα (και δεν σε αδικώ, θυμάμαι και γω τα μπέρδευα τότε, αφού μια ξεκάθαρη ανάλυση δεν κάνουν...). Υπάρχει η ανάλυση μεγάλου και μικρού σήματος. Η δίοδος είναι ένα μη γραμμικό εξάρτημα με εκθετική σχέση ρεύματος-τάσης. Αν θες να λύσεις μαθηματικά ένα κύκλωμα με δίοδο για οποιαδήποτε τιμή σημάτων εισόδου, τότε η μόνη σωστή και ακριβής μαθηματικά λύση είναι να χρησιμοποιήσεις την εκθετική χαρακτηριστική στις εξισώσεις Kirchoff και να λύσεις ουσιαστικά μη γραμμικές εξισώσεις με υπολογιστή. Αντί να κάνουμε αυτό όμως, ουσιαστικά εφαρμόζουμε αρχή επαλληλίας και προσεγγίζουμε. Λέμε δηλαδή: για μεγάλα σήματα, στο dc ας πούμε, η τάση της διόδου είναι προσεγγιστικά ή 0 ή 0.7 V. Με αυτό τον υπολογισμό ουσιαστικά προσεγγίζουμε το "σημείο λειτουργίας" της διόδου, δηλαδή σε ποιο περίπου σημείο της χαρακτηριστικής της βρισκόμαστε. Αυτή είναι η ανάλυση μεγάλου σήματος (ή συνήθως dc ανάλυση).
Τώρα πολλές φορές πάνω σε αυτό το μεγάλο σήμα προστίθεται ένα πολύ μικρότερο συνήθως ημιτονοειδές. Και λέμε λοιπόν ότι για μια μικρή διέγερση, το σημείο λειτουργίας της διόδου, το ζεύγος σημείων (vd,id) δηλαδη, δεν θα μετακινηθεί πολύ πάνω στην χαρακτηριστική της. Άρα μπορούμε έξυπνα σκεπτόμενοι να προσεγγίσουμε την συμπεριφορά της διόδου με την εφαπτομένη στη χαρακτηριστική της, ή με άλλα λόγια με μια αντίσταση rd. Αυτή λόγω της παραγώγου της εκθετικής χαρακτηριστικής προκύπτει 26n/I και έτσι βγαίνει ο τύπος (αν όμως δίνεται διαφορετική προσεγγιση, πχ όπως στο 1.β του 2000 που λες, τότε προκύπτει από την κλίση της εκάστοτε χαρακτηριστικής της διόδου). Έτσι για την απόκριση της διόδου στο μικρό σήμα, και μόνο σ' αυτό, η δίοδος μπορεί να προσεγγιστεί με μια αντίσταση. Η τελική τάση/ρεύμα βρίσκεται έπειτα μέσω επαλληλίας του dc σημείου λειτουργίας και της απόκρισης της (γραμμικοποιημένης) διόδου στο μικρό σήμα. Προσοχή στο ότι επαλληλία ισχύει σε ένα γραμμικό ως προς τις διεγέρσεις κύκλωμα.

Αυτή η «ανάλυση» εξηγεί και γιατί η τάση στις διόδους στο 1.β του 2002 βγαίνει 2.1 αν θεωρήσεις ότι η πτώση τάσης στην δίοδο όταν είναι ορθα πολωμένη είναι 0.7 και διαφορετική (σίγουρα 1.9;; μάλλον >2.1 θα πρεπε) αν την πάρεις ως πηγή τάσης σε σειρά με αντίσταση. Η πρώτη απάντηση ουσιαστικά θεωρεί κατακόρυφη τη χαρακτηριστική της διόδου στα 0.7 V, ενώ η δεύτερη ως μια ευθεία με κλίση 1/rd. Και οι δυο είναι προσεγγίσεις, αλλά η δεύτερη μπλέκει στην ίδια ανάλυση έννοιες μικρού και μεγάλου σήματος (άλλωστε θυμήσου ότι η rd εξαρτάται από το dc σημείο λειτουργίας), και γι’ αυτό δε μ’ αρέσει - για την ακρίβεια τη θεωρώ λάθος: τι νόημα έχει το γινόμενο i_D(total)*r_d; μόνο το (i_{d_ac}-I_{D_dc})*r_d έχει. Για τον ίδιο λόγο διαφωνώ με το δεύτερο ερώτημα της άσκησης, όπου ο μόνος τρόπος να το λύσεις είναι να πάρεις την δίοδο σε ανάλυση μεγάλου σήματος ως πηγή τάσης σε σειρά με αντίσταση.*** Δείτε και το http://www.thmmy.gr/smf/index.php?topic=25992.msg499000#msg499000.

Τώρα στο 1.β του 2000 σου δίνει διαφορετική χαρακτηριστική από την εκθετική. Για να τη λύσεις πρέπει να υποθέσεις ουσιαστικά ότι η δίοδος λειτουργεί στην περιοχή τάσης μετά το 0.5 V οπότε μπορείς να την αντικαταστήσεις με μια πηγή τάσης σε σειρά με την αντίσταση που αντιστιχεί στη κλίση και να κάνεις την ανάλυση. Η διαφορά εδώ είναι ότι υποθέτεις εκ των προτέρων μια γραμμική χαρακτηριστική για τη δίοδο και άρα μπορείς να την προσεγγίσεις κατευθείαν και για μεγάλο σήμα με μια πηγή τάσης σε σειρά με μια αντίσταση, με την προϋπόθεση ότι η τάση πάνω της είναι μεγαλύτερη από 0.5 V. Για να είσαι σωστός πρέπει αφού κάνεις όλη την ανάλυσή σου να επιβεβαιώσεις ότι αυτή η αρχική σου υπόθεση ισχύει.

Κατά τη γνώμη μου πάντως, τέτοια θέματα είναι λάθος, καθώς εμποδιζουν την ξεκάθαρη εισαγωγή του φοιτητή στις έννοιες της γραμμικοποίησης ενός μη γραμμικού συστήματος, και τις αναλύσεις μικρού και μεγάλου σήματος. Λύσεις μπορούν να δοθούν με προσεκτικές προσεγγίσεις, αλλά αμφιβάλλω αν ο ίδιος ο διδάσκοντας θα έδινε αυτή τη λύση, ή κάποια μπακάλικη που μπλέκει έννοιες για να βγάλει ένα κάποιο αποτέλεσμα. Τα προηγούμενα της Ηλεκτρονικής ΙΙ με κάνουν να τείνω δυστυχώς προς το δεύτερο...

Θα ήθελα να ακούσω τη γνώμη του κ. Χατζόπουλου ή του fugitive ως "συνυπεύθυνου" για το μάθημα πάντως. Ισως κάτι να το βλέπω και λάθος.


------
*** Η ανάλυση με υπολογιστή προχωράει επίσης γραμμικοποιώντας επαναληπτικά τη δίοδο με μια πηγή τάσης σε σειρά με μια αντίσταση, ουσιαστικά με την εφαπτομένη δηλαδή σε κάθε επαναληπτικό βήμα της χαρακτηριστικής της διόδου. Σε αυτή την περίπτωση όμως από τη μία η πηγή τάσης δεν θα είναι σταθερά 0.7V και από την άλλη ξεφεύγουμε... Δεν θα κάνουμε επαναληπτική επίλυση με το χέρι...

[Anyparktos]

Ιανουάριος 2001 θέμα 2β) θέλω να ρωτήσω αν μπορεί κάποιος να μου απαντήσει αν ισχύουν τα παρακάτω που θα πω...
Eth=(R2+Re)*Vcc/(R2+R1+Re)
Rth=(R2+Re)*R1/(R2+Re+R1)

Ib=Eth-Vbe/(Rth+2(β+1)Re

Ξέρω ότι το τελευταίο για το ρεύμα βάσης φαίνεται περίεργο,αλλά στην προκείμενη άσκηση η αντίσταση R2 δεν καταλήγει στη γή αλλά στον εναν ακροδέκτη της Re.
Όποιος μπορεί να μου απαντήσει ευχαριστώ προκαταβολικά.

[soso]

Στο 3.β Ιαν.2006 τι παίζει?έχω μπαρδευτεί γιατί δεν έχω καταλάβει τι είδους πόλωση έχουμε. Ποίοι τύποι ισχύουν για το Κύκλωμα? Αν μπορεί κάποιος να πει περιληπτικά πως λύνεται η άσκηση...

[Anyparktos]

+1 στη Soso.Μπορεί κανείς να μας πει τι κάνουμε σε τέτοια συνδεσμολογία?Φαίνεται να μοιάζει με τον αναστρφέα c-mos αλλα μέσα στο βιβλίο δεν γίνετια ιδιαίτερη ανάλυση περι του τι ακριβώς συμβαίνει.

[soso]

Ακόμα 1 απορία για παλιό θέμα. (Σεπτ.2006 3.β) . Εδώ πρέπει πρώτα να σχεδιάσουμε το ισοδύναμο? Η r_DS λογικά συνδέετε παράλληλα με g_mV_GS? Και η R_S1 παράλληλα με την R_S2 ?
Βοήθεια κανείς?

Υ.Γ. και πως είναι δυνατόν να μπαίνει άσκηση στις εξετάσεις με r_DS ενώ στο βιβλίο αναφέρεται μισή φορά σαν κάτι ασήμαντο? Μόνο με ψιλά ψιλά γράμματα δε το έχει γραμμένο

[Anyparktos]

Nope.Rds παράλληλα με την gm*Vgs ΚΑΙ παράλληλα με την Rs1.Η Rs2 συνδέεται με τη "μύτη" της Vgs*gm σε ένα κόμβο που επίσης συνδέονται οι Rg και η Rs1 και το άλλο άκρο της είναι γειωμένο.Αν δεν κατάλαβες ακόμα πες μου να παω να κάνω κανα γελοίο σχηματάκι στο Paint..Ο τυπος βγαίνει πιο μεγάλος κι από ρινόκερος αλλά τεσπα...

[soso]

hmmm.. Δεν είμαι σίγουρη αν κατάλαβα. Για κάνε το γελοίο σxηματάκι αν μπορείς.
thanx

[Netgull]

Στο 3.β Ιαν.2006 τι παίζει?έχω μπαρδευτεί γιατί δεν έχω καταλάβει τι είδους πόλωση έχουμε. Ποίοι τύποι ισχύουν για το Κύκλωμα? Αν μπορεί κάποιος να πει περιληπτικά πως λύνεται η άσκηση...

Είναι παρόμοια η λογική με τον αντιστροφέα όντως (όπως και με οποιαδήποτε άσκηση με πάνω από 1 FET).
1) To M1  είναι σε συνδεσμολογία διόδου (Vds=Vgs) άρα είναι πάντα σε κορεσμό και ισχύει I=0.5*k*(Vgs1-Vt)^2.
2) Για το Μ2 το αν θα είναι σε κορεσμό ή στην ωμική εξαρτάται από την τάση στην εκροή του, που εξαρτάται από την Vgs1 (Vd2=Vdd-Vgs1)και άρα από το ρεύμα Ι. Συνεπώς ο μόνος τρόπος να προχωρήσουμε είναι να κάνουμε υποθέσεις για την περιοχή λειτουργίας του M2 και για την κάθε επίλυση να ελέγχουμε αν η υπόθεσή μας επαληθεύεται (ελέγχοντας πχ αν Vg2>Vd+Vt για ωμική περιοχή). Εαν ναι είμαστε οκ, αν όχι παίρνουμε την άλλη σχέση.

Στην άσκηση τώρα, για κάθε τιμή της Vin:
α) Υποθέτουμε ότι το M2 είναι σε κορεσμό (η πιο εύκολη σχέση) και άρα I=k(Vin-Vt)^2.
β) Βρίσκουμε τη Vgs1 από την I=0.5*k*(Vgs1-Vt)^2. Τότε Vout=Vd2=Vdd-Vgs1.
γ) Ελέγχουμε αν Vd2>Vgs1-Vt (ή Vg2<Vd2+Vt). Αν ναι τελειώσαμε. Αν όχι τότε το M2 είναι στην ωμική περιοχή και I=k((Vin-Vt)Vout-Vout^2/2). Όμως I=k(Vdd-Vout-Vt)^2 επίσης και άρα με αρκετές πράξεις βρίσκεται η Vout.

Ουσιαστικά το M1 λειτουργεί σαν μια μη γραμμική αντίσταση/φορτίο στο Μ2.

YΓ. Για Vin=0.5, 2V το M2 θα σας βγει σε κορεσμό, για 4.5V στην ωμική.

[Netgull]

Το παραπάνω ισοδύναμο είναι λάθος (και καλά θα ήταν να σβηστεί...).
Το σωστό είναι:

[Anyparktos]

@Netgull
Δίκιο είχες για το ισοδύναμο και για τη λογική της άσκησης με τα δυο FET και thanx γι αυτό,απλά έχεις μπερδέψει λίγο τους τύπους των FET.
Είναι I=k(Vgs/Vt -1 )^2 για τον κορεσμό(ή αλλιώς άνω της φραγής)
και Ι=Κ((Vgs-Vt)*Vds  -  (Vds^2) /2) για την ωμική περιοχή.

Οπότε αν κατα την υπόθεση μας καταλήξουμε σε άτοπο στο βήμα γ) εξισώνουμε τη σχέση κορεσμού για το Μ1 και τη σχέση της ωμικής περιοχής για το M2.Με αυτήν την εξίσωση και με αντικατάσταση προφανώς των:
Vgs1=Vdd-Vout
Vgs2=Vin
Vds1=Vout

θα προκύψει μια δευτεροβάθμια ως προς τη Vout.Τη λύνουμε και απορρίπτουμε τη λύση για την οποία έχω Vout=Vds1>Vin-Vt

Aυτό δεν εννοούσες?

[Netgull]

@Netgull
Δίκιο είχες για το ισοδύναμο και για τη λογική της άσκησης με τα δυο FET και thanx γι αυτό,απλά έχεις μπερδέψει λίγο τους τύπους των FET.
Είναι I=k(Vgs/Vt -1 )^2 για τον κορεσμό(ή αλλιώς άνω της φραγής)
και Ι=Κ((Vgs-Vt)*Vds  -  (Vds^2) /2) για την ωμική περιοχή.

Οπότε αν κατα την υπόθεση μας καταλήξουμε σε άτοπο στο βήμα γ) εξισώνουμε τη σχέση κορεσμού για το Μ1 και τη σχέση της ωμικής περιοχής για το M2.Με αυτήν την εξίσωση και με αντικατάσταση προφανώς των:
Vgs1=Vdd-Vout
Vgs2=Vin
Vds1=Vout

θα προκύψει μια δευτεροβάθμια ως προς τη Vout.Τη λύνουμε και απορρίπτουμε τη λύση για την οποία έχω Vout=Vds1>Vin-Vt

Aυτό δεν εννοούσες?

Καλά το κατάλαβες. Οι σχέσεις μου είναι σωστές, με εξαίρεση ένα 1/2 που έλειπε από την εξίσωση κορεσμού ( θεωρώντας k=μ*Cox*W/L - το διόρθωσα). Τώρα τι εννοεί με το k ο καθένας... Βάλε όπου k=k/Vt^2 στη δικιά σου σχέση και έχεις τη δικιά μου. Χρησιμοποιώ τις σχέσεις με τη μορφή που τις βρίσκεις στα περισσότερα βιβλία. Το πως συμβολίζει τις σταθερές ο Κοντολέων δες το στο βιβλίο του.  Δεν αλλάζει κάτι στη λογική.

[ant0n1os_]

Εδώ βρίσκονται τα θέματα του Ιανουαρίου 2005
http://www.thmmy.gr/smf/index.php?action=tpmod;dl=item490
Εδώ βρίσκονται τα θέματα του Ιανουαρίου 2003
http://www.thmmy.gr/smf/index.php?action=tpmod;dl=item489

Η απορία μου είναι η εξής:
Γνωρίζω (ή τουλάχιστον έτσι νομίζω) ότι για να έχω Α=1, θα πρέπει να έχω συνδεσμολογία κοινού συλλέκτη, ενώ για να έχω A=-k, με k>>1, θα πρέπει να έχω κοινό εκπομπό. Τον Ιανουάριο του 2003, όντως, ρωτάει αυτό. Κάνουμε τη συνδεσμολογία, όλα οκ, ή τουλάχιστον και στο χαρτί οκ μου βγήκαν. Πώς γίνεται τον Ιανουάριο του 2005 να ρωτάει να βρούμε ακριβώς το ανάποδο; Κάνω κάτι λάθος; Σκέφτομαι κάτι λάθος; Δεν είναι και τα δύο τρανσίστορ PNP; Είναι κάποια άλλη συνδεσμολογία; Μήπως δε βλέπω κάτι καλά; Πώς ακριβώς το εννοεί όταν λέει "κατάλληλη προσθήκη πυκνωτή-αντίστασης" για να μου βγει αυτό το Α=-1;

[fantomas]

http://www.elab.ntua.gr/hlektron1.htm


Σε αυτήν την σελίδα θα βρείτε απευθείας την λύση για την άσκηση με τις διόδους και στο link Λυμένες ασκήσεις Ηλεκτρονικής στην σελίδα 72 θα βρείτε για την άσκηση με το τρανζίστορ BJT

Αυτές είναι οι λυμένες Sedra Smith που είχε ανεβάσει πέρυσι 1 παλληκάρι και είχε λυμένη και την άσκηση με τις 4 διόδους??
MARIE αν έχεις το αρχείο ξανα-ανέβασε το γιατί το link βγάζει error κ δεν ανοίγει...
Αν όχι ο Μάριος κάποιος τέλος πάντων που είχε κατεβάσει το συγκεκριμένο αρχείο μπορεί να κάνει τον κόπο να το ανεβάσει??????

[ant0n1os_]

Ουδείς; Κανείς; Κάποιος;