Exam text content

TUNI Sisäinen - Internal (4G)

FEE.ELE.210 Transistorit ja vahvistinpiirit 1/2
Tentti 09.12.2025 / Jouko Heikkinen

Tentissä saa käyttää omaa ohjelmoitavaa laskinta. Tätä paperia ei tarvitse palauttaa.

Muistathan antaa opintojaksopalautetta Norppa-järjestelmän kautta saadaksesi opintosuorituksen.

1. Piirrä lohkokaavio takaisinkytketystä vahvistimesta (negatiivinen takaisinkytkentä) ja merkitse
siihen oleelliset signaalit. Johda lohkokaavion avulla suljetun silmukan vahvistuksen lauseke.
Mihin muotoon johtamasi lauseke saadaan, kun silmukkavahvistus on hyvin suuri? Mitä etua
tästä saavutetaan? (6p)

2. Osoita, että kuvan 1 kytkennässä virta I, = 3 mA on riippumaton jännitteestä Vgg (johda virran
Ig lauseke). Mitoita vastus R; kun Vcc =12V ja V, = 10V. Transistorit ovat identtisiä

(kaikilla sama Vpg) ja niiden £ >> 1. Minkä tyyppinen kytkentä on kyseessä? (6p)
Vcc
1.
Ri
MELA Ho < Vo

Kuva 1

3. Piirrä kuvassa 2 esitetyn differentiaalivahvistimen piensignaalimalli ja määritä sen avulla
lausekkeet yhteismuotoiselle jännitevahvistukselle Aycm = Po1 /Vicm (oleta transistorit identti-
siksi) sekä eromuotoiselle jännitevahvistukselle Avan = Voa/Via (oleta, että vy = v).
Kuinka suuri transistorien 0, ja 0, virtavahvistuksen tulee olla, jotta vahvistimen
yhteismuotoisen signaalin vaimennussuhde olisi vähintään 100 dB kun transistorien kantavirta
toimintapisteessä on 26 A ja Rrr =30? Oletetaan lisäksi, että biasvirtalähteen Ipg
ulostuloresistanssi on 6 M0. Miten yhteismuotoisen signaalin vaimennussuhde muuttuu, jos
biasvirtalähteen ulostuloresistanssi kasvaa kohti ääretöntä? (6p)

TUNI Sisäinen - Internal (4G)

2/2
4 Z, = <A, a= je enn a1+y, (1)/V,
Zinattte = [= out Miller =I 7
a VN vy <05V 1,>> 1,7
va In vy <O5V R >10R,
vy > 02V v =02V
VS
KT ET =Kkf (MILON
n = p, V,=— i; =1,dl je =) i, = KVps [ H
Io D
Ys 2V, vs 2,
Von = Vos Vos E” Van = Vos” Vos v
in = Kv va V Nos —vhfl+ As) i, = Klvgs 16 (1 + 4,5)
-(7)5 0,1 1
2 ATJ 9 ALLYN USE
IS = KV, L J52 4 V = 7,
KP= HC,
RITES],
= 8 = VRPJITL Isa = 210 Alm
1 = 0 ;
g, - o = 500 2,v, = hi, GBA, li
Vaso ri Ooslompue
W!
Refn Ja mai J = CMRR, =
I Ja 4 W/L, :
; ol, EL 0, Ä KD N
li = p SHT le + e Vs = Al yoRc E W, ) CMRR, = 2
2 & i EI
TDI! (11ävä 15 SEY KYMIN [3 m. a SA )
TH pää Pa H
ja v 4) Mr, "3 IM IN TAVA TV.

PM = /T(jony)+1807 — GM=0dB-20l0g((jtpy))

Py ö=olo
L