EEM220 Temel Yarıiletken Elemanlar Çözümlü Örnek Sorular
Kaynak: Fundamentals of Microelectronics, Behzad Razavi, Wiley; 2nd edition (April 8, 2013), Manuel Solutions.
Bölüm 5 Seçme Sorular ve Çözümleri
1. Bir anten gerilim kaynağı V0 cos ωt ve çıkış direnci Rout olan Thevenin eş
değer devresi olarak modellenebilir. Yük direnci RL’ye sağlanan ortalama
gücü bulunuz ve sonucu RL’nin bir fonksiyonu olarak çiziniz.
2. Alttaki devrelerin küçük sinyal giriş dirençlerini belirleyiniz. Tüm
diyotların ileri biyaslandığını kabul ediniz. (Her bir diyotun çalışma noktası
etrafındaki gerilim ve akım değişimleri küçük ise doğrusal bir direnç olarak
davranacağını hatırlayınız.)
3. Alttaki devreler için giriş dirençlerini hesaplayınız. VA =
∞ sonsuz alınız.
4. Alttaki devreler için çıkış dirençlerini hesaplayınız.
5. Alttaki devreler için giriş empedanslarını hesaplayınız. VA = ∞ sonsuz
alınız.
6. Alttaki devrelerin çıkış empedanslarını hesaplayınız.
7. Alttaki devrelerin biyas noktalarını hesaplayınız. β = 100, IS = 6 ×
10-16 A ve VA = ∞ sonsuz alınız.
8. Bir üstteki örnekteki her bir devre için küçük sinyal eşdeğer devresini
çiziniz ve parametrelerini hesaplayınız.
9. Alttaki devrelerin biyas noktalarını hesaplayınız. β = 100, IS = 5 × 10-
16 A ve VA = ∞ sonsuz alınız.
10. Bir üstteki örnekteki her bir devre için küçük sinyal eşdeğer
devresini çiziniz ve parametrelerini hesaplayınız.
11. Alttaki devre için β = 100, IS = 6 × 10-16 A ve VA = ∞ sonsuz
olup
a) Aktif bölgede çalışmayı garantileyen minimum RB değeri
nedir?
b) Bulunan RB değeri ile, β 200’e çıkarsa baz-kollektör ileri
biyas durumu ne kadar devam ettirilebilir?
12. Alttaki devre için β = 100 ve VA = ∞ olup
a) Q1’in kollektör akımı 0.5 mA ise IS’nin değerini
hesaplayınız.
b) Q1 doyum bölgesinin sınırında biyaslanırsa IS’nin değeri ne
olur?
13. Alttaki devre 10 k’dan daha büyük bir giriş empedansı ve en azından
1/(260Ω) değerine sahip gm olacak şekilde tasarlanmalıdır. β = 100,
IS = 2 × 10-17 A ve VA = ∞ olduğuna göre R1 ve R2’nin izin verilebilen
minimum değerlerini hesaplayınız.
14. Bir önceki problemi 1/(26Ω) değerine sahip gm olacak şekilde tekrar
ediniz. Niçin çözümü mümkün olmadığını açıklayınız.
15. Alttaki devrede verilen ortak emiter (CE) katını çıkış empedansı
R0’a eşit olan bir A0 kazancı (= gmRC) için tasarlamak istiyoruz.
Bu devrede başarılabilecek maksimum giriş empedansı nedir?
VA = ∞ alınız.
16. Alttaki devre 0.25 mA’lik kollektör akımı için tasarlanmıştır. β =
100, IS = 6 × 10-16 A ve VA = ∞ olduğuna göre
a) Gerekli R1 değerini hesaplayınız.
b) RE nominal değerinden %5 saparsa IC’deki hata ne olur?
17. Alttaki devrede Q1’İn aktif bölgede çalışmasını sağlayan R2’nin
maksimum değerini belirleyiniz. β = 100, IS = 10-17 A ve VA = ∞
alınız.
18. Alttaki devre için IS1 = IS2 = 4 x 10-16 A, β1 = β2 = 100 ve VA =
∞ olup
a) Transistörün çalışma noktasını belirleyiniz.
b) Küçük sinyal eşdeğer devresini çizerek parametrelerini
hesaplayınız. aktif bölgede çalışmasını sağlayan R2’nin
maksimum değerini belirleyiniz.
19. Alttaki devredeki transistör 1 mA’lik kollektör akımı ile
biyaslanmalıdır. β = 100, IS = 3 x 10-16 A ve VA = ∞ ise gerekli RB
değerini hesaplayınız.
20. Alttaki devrede VX=1.1 V’dur. β = 100 ve VA = ∞ ise IS’nin değeri
nedir?
21. Alttaki devrede β = 100, IS = 6 x 10-16 A ve VA = ∞ ise Q1’in
çalışma noktasını hesaplayınız.
22. Gerilim kazancı 20 olan bir ortak emiter (CE) katı tasarlamak
istiyoruz. Q1’in aktif bölgede kalması için izin verilen minimum
besleme gerilimi nedir? VA = ∞
ve VBE = 0.8 V kabul ediniz.
23. Alttaki devre Q1’in aktif bölgede kalmasını garanti ederken
maksimum gerilim kazancı elde edilecek şekilde tasarlanmalıdır.
VA = 10 V ve VBE = 0.8 V kabul ederek gerekli biyas akımını
hesaplayınız.
24. Alttaki devrede gösterilen ortak emiter (CE) katı yük olarak ideal bir
akım kaynağı içermektedir. Gerilim kazancı 50 ve çıkış empedansı
10 kΩ ise transistörün biyas akımını belirleyiniz.
25. Altta verilen devreler için gerilim kazançlarını ve giriş/çıkış (I/O)
empedanslarını hesaplayınız. VA = ∞ kabul ediniz.
26. Bir önceki örneği VA < ∞ için tekrarlayınız.
27. Emiter dejenere Ortak emiter CE katının kazanç ifadesinde gm
= IC /VT yazıldığı durumu dikkate alınız. Bu denklem sinyal
seviyesiyle IC değiştiğinde gm ve dolayısıyla gerilim kazancının
değişeceğini göstermektedir. Müteakiben belirtilen iki durum
için IC %10 değiştiğinde kazançtaki nisbi değişimi yüzde olarak
belirtiniz. (a) gm RE nominal olarak 3 ise (b) gm RE nominal
olarak 7 ise.
Not: İkinci durumda elde edilen kazancın daha sabit olduğuna
ve dolayısıyla ikinci durumun daha doğrusal bir devreye işaret
ettiğine dikkat ediniz.
28. Alttaki devrenin gerilim kazancını biyas akımı IC ve VT cinsinden
türetiniz. VA = ∞ ise RC ve RE üzerindeki gerilim düşümleri sırasıyla
20 VT and 5VT ise kazanç nedir?
29. Alttaki emitter dejenere katını Q1 transistörü doyum sınırında ve
kazancı 10 olacak şekilde tasarlamak istiyoruz. β = 100, IS = 5 x 10-16
A ve VA = ∞ ise biyas akımını ve RC’nin değerini hesaplayınız.
30. Alttaki CE katı için küçük sinyal eş değerini çiziniz ve gerilim
kazancını hesaplayınız. VA = ∞ alınız.
31. Üstteki örnek için Early etkisini ihmal ederek çıkış direncinin RC’ye
eşit olduğunu gösteriniz.
32. Altta verilen devreler için gerilim kazançlarını ve giriş/çıkış
(I/O) empedanslarını hesaplayınız. VA = ∞ kabul ediniz.
33. Altta verilen devreler için çıkış empedanslarını hesaplayınız.
Β’yı 1’den çok büyük kabul ediniz.
34. Alttaki devrelerin her biri için vout/vin gerilim kazancını
hesaplayınız. epicted in Fig. 5.142. β = 100, IS = 8 x 10-16 A ve
VA = ∞. Kapasitör değerlerininde çok yüksek olduğunu kabul
ediniz.
Not: Aksi belirtilmedikçe alttaki sorular için β = 100, IS = 6 x 10-16 A ve
VA = ∞.
35. Alttaki CE katını gerilim kazancı 10, giriş empedansı 5 kΩ’dan
büyük, ve çıkış empedansı 1 kΩ olacak şekilde tasarlayınız. İlgili
en düşük frekans 200 Hz ise izin verilen minimum CB kapasitesi
değerini bulunuz.
36. Alttaki CE katını maksimum gerilim kazancı elde edecek şekilde çıkı
empedansı 500 Ω’dan büyük olmayacak şekilde tasarlayınız.
Transistörün 400 mV baz-kollektör ileri biyas gerilimine maruz
kalmasını sağlayacak şekilde katı tasarlayınız.
37. Bir önceki soruda verilen CE katı için hedeflenen güç tüketimi 1
mW ve gerilim kazancı 20 olacak şekilde tasarlayınız.
38. Şekilde gösterilen dejenere CE katını, gerilim kazancı 5 ve çıkış
empedansı 500 Ω olacak şekilde tasarlayınız. RE üzerindeki
gerilim düşümü 300 mV olup R1 üzerinden akan akım baz
akımının 10 katı olduğunu kabul ediniz.
39. Şekilde gösterilen dejenere CE katını, gerilim kazancı maksimum
olacak ve çıkış empedansı 1kΩ’dan büyük olamayacak şekilde
tasarlanmalıdır. RE üzerindeki gerilim düşümü 200 mV olup R1
üzerinden akan akım baz akımının 10 katı olduğunu kabul ediniz.
Q1 transistörü maksimum 400 mV’luk baz-kollektör ileri biyas
gerilimine maruz kalmasını sağlayacak şekilde katı tasarlayınız.
40. Şekilde gösterilen dejenere CE katını güç tüketimi 5 mW, gerilim
kazancı 5 ve RE üzerindeki gerilim düşümü 200 mV olacak şekilde
tasarlayınız. R1 üzerinden akan akım baz akımının 10 katı
olduğunu kabul ediniz.
Top Related