Analog Tümdevreler

ELE415
Analog Tümdevreler
2011-2012 E÷itim-Ö÷retim Yılı
Grup 1-Ödev 2
(14.11.2011, süre øKø haftadır.)
Standart BJT temel yapılarından yararlanılarak aúa÷ıda belirtilen özellikleri
sa÷layan bir iúlemsel kuvvetlendirici tasarlanacaktır:
VCC = VEE = 5V,
Açık Çevrim Kazancı • 70dB
Yükselme E÷imi • 2V/µsn
Birim kazanç band geniúli÷i f1 Ӌ1MHz
CMRR Ӌ60dB
Giriú geriliminin de÷iúim aralı÷ı -1V ”VID ” 1V
Çıkıúta, RL= 1k de÷erinde bir yük ba÷landı÷ında, tepeden tepeye elde
edilebilecek en büyük dalgalanmanın sa÷lanması istenmektedir.
a- øúlemsel kuvvetlendiriciyi tasarlayarak çiziniz. Tüm akım kaynaklarını
aynı Iref akımından türetiniz.
SPICE benzetim programı yardımıyla;
b- DC gerilim geçiú e÷risini çıkarınız. Bunun için giriúlerden birini referansa
ba÷layınız, di÷er giriúe bir gerilim kayna÷ı ba÷layarak bu kayna÷ın
gerilimini kuvvetlendiricinin çıkıú gerilimi alabilece÷i en düúük de÷erden en
yüksek de÷ere kadar de÷iúecek úekilde uygun sınırlar arasında de÷iútiriniz.
Çıkıú iúaretinin maksimum ve minimum sınırlarını belirleyiniz.
c- Devreyi çıkıú gerilimi sıfır olacak úekilde kutuplayınız (bunun için (b) de elde
etti÷iniz sonuçlardan bulaca÷ınız dengesizlik gerilimini dengeleyecek bir
gerilimi giriúe uygulayınız). Bu çalıúma noktası için açık çevrim frekans e÷risini
kompanzasyon uygulamadan çıkarınız. Alçak frekans açık çevrim gerilim
kazancını belirleyiniz.
d- Giriúleri paralel ba÷layarak giriú gerilimini uygun sınırlar arasında de÷iútiriniz
ve devrenin ortak iúaret davranıúını inceleyiniz (DC ve AC analiz).
e- (c)'de elde etti÷iniz sonuçlardan yararlanarak, frekans e÷risinin birim
kazanç bant geniúli÷ine ulaúılana kadar -20dB/dek'lık bir düúme
göstermesini sa÷layacak kompanzasyon kapasitesinin de÷erini bulunuz.
f- Buldu÷unuz kapasite de÷eri için kuvvetlendiricinin yükselme e÷imini ve
tam güç band geniúli÷ini hesaplayınız.
SPICE benzetim programı yardımıyla
g- Kompanze edilmiú devrenin frekans e÷risini yeniden elde ediniz.
h- Hesapla buldu÷unuz yükselme e÷imini do÷rulayınız.
i- Buldu÷unuz sonuçları yorumlayınız, hedefledi÷iniz sonuca
ulaúamadı÷ınızı araútırınız.
ulaúıp
ELE415
Analog Tümdevreler
2011-2012 E÷itim-Ö÷retim Yılı
Grup 2-Ödev 2
(14.11.2011, süre øKø haftadır.)
Orta ve yüksek frekanslar bölgesinde çalıútırılmak üzere bir gerilim kontrollü
osilatör devresi tasarlanacaktır. Osilatör simetrik olarak üçgen ve karedalga
üretecektir. Osilatörün kazancı df/dVk = 250 kHz/V, osilasyon frekansının
de÷iúim aralı÷ı da 0 ” f ” 1MHz olacaktır. Giriú gerilimi VK = 0V iken osilasyon
frekansının çalıúma aralı÷ının ortasına gelmesi istenmektedir. VBE=0.7V alınabilir.
VCC = VEE = 5V olarak verilmiútir.
a- Uygun bir devre yapısı seçerek gerilim kontrollu osilatörü tasarlayınız;
istenen úartları sa÷layacak biçimde devredeki R ve C elemanlarının
de÷erlerini belirleyiniz.
b- Vk kontrol geriliminin de÷iúim aralı÷ını bulunuz.
SPICE benzetim programı yardımıyla
c- Osilatöre iliúkin frekans-kontrol gerilimi karakteristi÷ini çiziniz. Bunun
için kontrol gerilimine çeúitli de÷erler vererek çıkıú iúaretinin frekansını
belirleyiniz.
d- (c)'de elde etti÷iniz karakteristikten yararlanarak df/dVk kazancını
belirleyiniz.
e- Buldu÷unuz sonuçları yorumlayınız, hedefledi÷iniz sonuca ulaúıp
ulaúamadı÷ınızı araútırınız.
Not: Ödevlerde kullanılabilecek BJT model parametreleri önceki
ödevlerde verilmiútir.