Esercitazioni Spice del corso di
Complementi di Elettronica I
prof. Leopoldo Rossetto
Alla prova d'esame vanno portati i risultati delle simulazioni che mostrano il funzionamento dei seguenti circuiti dati a lezione:
Nota: i valori dei componenti riportati negli schemi sono solo indicativi.
Amplificatore a doppio stadio con doppio anello di retroazione
Schema
Si deve valutare il comportamento in frequenza (modulo e fase del guadagno di tensione) e la risposta all'onda quadra dell'amplificatore di figura per diversi valori di Rx (R10 di figura) (tra 0 e 1 kohm a step di 100 ohm) e, di conseguenza ai risultati ottenuti, giustificare il comportamento dell'amplificatore.
Facoltativo: A) Valutare la differenza di risposta quando viene collegato all'amplificatore un carico da 1 kohm con accoppiamento capacitivo opportuno. B) Determinare il guadagno d'anello T(jw)
Amplificatore passa-banda ad operazionale composito
Schema di massima
Si deve realizzare un amplificatore con una banda passante a -3dB pari a 10Hz -10kHz, ed un guadagno pari a 50 (34dB). L'andamento del modulo del guadagno che, per l'amplificatore progettato, si ottiene nell'intervallo di frequenze compreso fra le due frequenze di taglio (e, se possibile, anche una ottava oltre tali limiti) deve discostarsi meno dell'1% rispetto all'andamento ottenibile utilizzando un amplificatore operazionale ideale. Lo schema deve utilizzare un amplificatore composto dalla cascata di due amplificatori operazionali di tipo uA741, come mostrato indicativamente in figura, ed inoltre occorre valutare la stabilità del sistema risultante e dimensionare una rete di compensazione in grado di assicurare le prestazioni richieste in termini di guadagno, banda e margine di fase. Le prestazioni ottenute (banda passante e risposta all'onda quadra) vanno confrontate con quelle ottenibili da uno stadio analogo ma realizzato un amplificatore operazionale ideale.
NOTA: Lo schema dato è indicativo. E' importante che l'amplificatore finale contenga la cascata di due amplificatori operazionali.
Oscillatore sin/cos con circuito di stabilizzazione dell'ampiezza
Schema di massima
Si deve dimensionare l'oscillatore di figura per ottenere un segnale di uscita sinusoidale di date caratteristiche (f=50Hz, Vout=5Vrms) e dimensionare la rete di stabilizzazione dell'ampiezza dell'oscillazione verificando i risultati ottenuti dalla simulazione con i valori di progetto.
Ricavare anche delle informazioni sulla distorsione della tensione di uscita e la forma d'onda della corrente armonica che ne è la causa.
NOTA: Obiettivo della simulazione è di valutare l'importanza delle approssimazioni fatte nell'analisi teorica e cioè di quanto il risultato finale si discosta da quello atteso.