Εργαστήριο Αναλογικών & Ψηφιακών Ηλεκτρονικών — Εξεταστική Σεπτεμβρίου 2024¶
Μεταγραφή από τις φωτογραφίες της εξεταστικής Σεπτεμβρίου 2024, με τη σειρά αρίθμησης των ερωτήσεων.
20240913_122259.jpg¶
[Λείπει από τη φωτογραφία: η αρχή της οδηγίας· ορατό μόνο το τέλος: «…θεωρείστε επίσης ότι: \(\mu C_{ox} = 20\mu\text{A}/\text{V}^2\)»]
Ερωτ.1 Πόσο είναι το ρεύμα που δίνει η πηγή τάσης στο κύκλωμα; \(Va = 5V, R1 = 100\Omega, R2 = 1K\Omega, R3 = 1K\Omega, R4 = 1K\Omega\).
[Σχήμα: Κύκλωμα με πηγή τάσης dc Va συνδεδεμένη μέσω αντίστασης R1 στον κόμβο B. Ακολουθούν σε σειρά οι δίοδοι D1, D2, D3 προς τη γείωση. Στους ενδιάμεσους κόμβους συνδέονται προς τη γείωση οι αντιστάσεις R2, R3 και R4.]
- [ ] 28mA
- [ ] 450mA
- [ ] 94mA
- [ ] 1.2A
- [ ] 10mA
- [ ] 1.5mA
Ερωτ.2 Πόσο είναι το ρεύμα που περνάει από την αντίσταση των \(1\text{k}\Omega\); \(V = 2V\).
[Σχήμα: Κύκλωμα με πηγή τάσης dc V, δύο παράλληλους κλάδους με διόδους και αντιστάσεις \(10\text{k}\Omega\) και \(1\text{k}\Omega\), και ενδιάμεση σύνδεση μεταξύ των κόμβων B και A με δίοδο, καθώς και δίοδο από τον κόμβο A προς τη γείωση.]
- [ ] 1.3mA
- [ ] 12mA
- [ ] 210uA
- [ ] 78uA
- [ ] 252mA
- [ ] 29mA
Σημείωση: η φωτογραφία περιέχει χειρόγραφες απαντήσεις φοιτητή.
20240913_122305.jpg¶
+92/2/55+
Ερωτ.3 Πόσο είναι το ρεύμα που περνάει από την βάση του BJT τρανζίστορ; \(\beta=50\)
[Σχήμα: Κύκλωμα με πηγή τάσης dc(10), αντίσταση \(1\text{k}\Omega\), τρανζίστορ NPN, αντίσταση εκπομπού \(100\Omega\) προς γείωση, και πηγή τάσης dc(3.7) στη βάση]
- [ ] 30.5mA
- [ ] 5.2mA
- [ ] 22.5mA
- [ ] 100mA
- [ ] 1mA
- [ ] 10mA
Ερωτ.4 Ποιά είναι η τάση στον εκπομπό στο τρανζίστορ; \(Vc = 10\text{V}, \beta = 50\).
[Σχήμα: Κύκλωμα με τρανζίστορ NPN, αντίσταση \(10\text{k}\Omega\) συνδεδεμένη μεταξύ βάσης και συλλέκτη, πηγή τάσης Vc dc() στον συλλέκτη, και αντίσταση \(100\Omega\) στον εκπομπό προς γείωση]
- [ ] 10V
- [ ] 180mV
- [ ] 3V
- [ ] 8V
- [ ] 330mV
- [ ] 5.5V
Ερωτ.5 Ποιά είναι η τάση στην βάση του τρανζίστορ PNP; \(Vc = 5\text{V}, Vb = 5\text{V}, \beta = 50\) ίδιο και για τα δύο τρανζίστορ.
[Σχήμα: Κύκλωμα με τρανζίστορ NPN και PNP, αντιστάσεις \(1\text{k}\Omega\) και \(10\text{k}\Omega\), πηγή Vc dc() και πηγή Vb dc()]
- [ ] 120uV
- [ ] 1.4V
- [ ] 1V
- [ ] 2.2V
- [ ] 700mV
- [ ] 30mV
Ερωτ.6 Αντικαθιστούμε την πηγή σταθερής τάσης με πηγή τάσης ημιτονικού σήματος συχνότητας \(1\text{MHz}\). Πόσο είναι ο λόγος \(|V_A/V_i|\);
[Σχήμα: Κύκλωμα με τελεστικό ενισχυτή. Πηγή εισόδου Vi dc(1) στη μη αναστρέφουσα είσοδο (+). Η αναστρέφουσα είσοδος (-) συνδέεται μέσω αντίστασης \(10\Omega\) στη γείωση και σε βρόχο ανάδρασης από την έξοδο A μέσω παράλληλου συνδυασμού αντίστασης \(1\text{k}\Omega\) (σημείο B) και πηνίου \(1\text{mH}\) προς το σημείο C]
- [ ] 120dB
- [ ] -22dB
- [ ] -12dB
- [ ] 36dB
- [ ] -20dB
- [ ] 9dB
Ερωτ.7 Πόση είναι η τάση στο σημείο Α;
[Σχήμα: Κύκλωμα με τελεστικό ενισχυτή. Μη αναστρέφουσα είσοδος (+) γειωμένη. Αναστρέφουσα είσοδος (-) συνδεδεμένη με πηγή dc(10) μέσω αντίστασης \(1\text{k}\Omega\), με πηγή dc(1) μέσω αντίστασης \(100\Omega\), και με την έξοδο A μέσω αντίστασης ανάδρασης \(1\text{k}\Omega\)]
- [ ] 10V
- [ ] -20V
- [ ] -83V
- [ ] 12V
- [ ] 3V
- [ ] -100V
Screenshot_2024-09-08-14-17-43-152.jpg¶
+36/3/36+
Σημείωση: η φωτογραφία είναι λοξή και θολή, άρα η μεταγραφή είναι μερική. Ο κωδικός του φύλλου (+36/3/36+) και οι τιμές διαφέρουν από τις φωτογραφίες της 13/09/2024· πιθανώς πρόκειται για άλλη συνεδρία ή ομάδα.
Ερωτ. 7 Αντικαθιστούμε την πηγή σταθερής τάσης με πηγή τάσης ημιτονικού σήματος συχνότητας \(10\text{KHz}\) [δυσανάγνωστο]. Πόσο είναι ο λόγος \(|V_A/V_i|\);
[Σχήμα: Κύκλωμα τελεστικού ενισχυτή με πηγή εισόδου Vi dc(1) στη μη αναστρέφουσα είσοδο, αντίσταση \(10\Omega\) προς γείωση, αντίσταση \(1\text{k}\Omega\) και πηνίο \(1\text{mH}\) σε παράλληλη ανάδραση με σημεία A, B και C.]
- [ ] 1k
- [ ] 10k
- [ ] 10m
- [ ] 10 [δυσανάγνωστο]
- [ ] 20 [δυσανάγνωστο]
- [ ] 120 [δυσανάγνωστο]
Ερωτ. 8 Πόσο ρεύμα διαρρέει το NMOS; \(W/L = 1\), \(V_T = 1\text{V}\), \(\lambda = 0\), \(R1 = 3\text{k}\Omega\), \(R2 = 3\text{k}\Omega\) [δυσανάγνωστο], \(Rd = 100\Omega\), \(Vd = 10\text{V}\).
[Σχήμα: Κύκλωμα με πηγή τάσης Vd dc(), διαιρέτη τάσης με αντιστάσεις R1 και R2 που οδηγεί την πύλη NMOS και αντίσταση Rd στον απαγωγό.]
- [ ] 0A
- [ ] 1.2mA
- [ ] 1.1uA [δυσανάγνωστο]
- [ ] 13.5uA [δυσανάγνωστο]
- [ ] 3mA
- [ ] 160uA [δυσανάγνωστο]
Ερωτ. 9 Ποιός είναι ο μικρότερος αριθμός MOSFET που χρειάζονται για να υλοποιήσετε την έξοδο \(Y = A + B * C * D + C\) χρησιμοποιώντας CMOS τεχνολογία;
- [ ] 4
- [ ] 10
- [ ] 6
- [ ] 12
- [ ] 14
- [ ] 16
Ερωτ. 10 Πόσο είναι το ρεύμα που διαρρέει την αντίσταση R1; \(W/L = 5\), \(V_T = 2\text{V}\) [δυσανάγνωστο], \(\lambda = 0\), \(R1 = 1\text{k}\Omega\), \(R2 = 100\Omega\), \(Vd = 15\text{V}\).
[Σχήμα: Κύκλωμα με πηγή τάσης Vd dc() και δύο αντιστάσεις R1 και R2 που συνδέονται με τον κόμβο A και τον κόμβο B, με NMOS τρανζίστορ στο κάτω μέρος.]
- [ ] 6.7mA
- [ ] 183mA
- [ ] 2.2uA
- [ ] 1mA
- [ ] 239uA
- [ ] 1.9mA
Ερωτ. 11 Πόσο είναι το ρεύμα που δίνει η πηγή τάσης στο κύκλωμα; \(W/L = 10\), \(V_T = 0.2\text{V}\), \(\lambda = 0\), \(R = 1\text{k}\Omega\), \(V = 5\text{V}\).
[Σχήμα: Κύκλωμα με πηγή τάσης V dc() σε σειρά με αντίσταση R προς NMOS τρανζίστορ με πύλη συνδεδεμένη στον απαγωγό.]
- [ ] 120uA
- [ ] 18mA
- [ ] 1A
- [ ] 51uA
- [ ] 0A
- [ ] 1.25mA
Ερωτ. 12 Ποιά είναι η ακολουθία των διαδικών ψηφίων \(B0B1B2B3\) όταν στην είσοδο έχουμε την ακολουθία; \(W_1W_2W_3 = 111\).
[Σχήμα: Διάταξη μνήμης ROM/PLA με γραμμές λέξης \(w_1, w_2, w_3\) και γραμμές bit \(B0, B1, B2, B3\), με pMOS τρανζίστορ προφόρτισης στο \(V_{DD}\) και nMOS τρανζίστορ στα σημεία διασταύρωσης.]
- [ ] 0001
- [ ] 0011
- [ ] 1011
- [ ] 1110
- [ ] 0111
- [ ] 1100
Ερωτ. 13 Ποιός είναι ο μικρότερος αριθμός MOSFET που χρειάζονται για να υλοποιήσετε την έξοδο \(Y = A * B + A + C\) χρησιμοποιώντας CMOS Transmission Gate τεχνολογία; Κάθε διακόπτης υλοποιείται από ζεύγος NMOS, PMOS.
- [ ] 12
- [ ] 4
- [ ] 6
- [ ] 14
- [ ] 8
- [ ] 10
Σημείωση: οι ερωτήσεις 9 έως 13 διαβάστηκαν από θολή και λοξή φωτογραφία χαμηλής ανάλυσης. Οι αριθμητικές τιμές και τα σύμβολα που δεν είναι καθαρά ορατά σημειώνονται με [δυσανάγνωστο] όπου το εντοπίσαμε· απαιτείται καλύτερη φωτογραφία της σελίδας για επιβεβαίωση.
20240913_122312.jpg¶
+92/3/54+
Ερωτ. 8 Πόσο ρεύμα διαρρέει το NMOS; \(W/L = 1\), \(V_T = 1\text{V}\), \(\lambda = 0\), \(R1 = 10\text{k}\Omega\), \(R2 = 2\text{k}\Omega\), \(Rd = 100\Omega\), \(Vd = 10\text{V}\).
[Σχήμα: Κύκλωμα με πηγή τάσης Vd dc(), διαιρέτη τάσης με αντιστάσεις R1 και R2 που οδηγεί την πύλη (gate) ενός NMOS, αντίσταση Rd συνδεδεμένη στον απαγωγό (drain) και γειωμένη πηγή (source).]
- [ ] 120mA
- [ ] 1.1A
- [ ] 3.5mA
- [ ] -1mA
- [ ] 5uA
- [ ] 1.4mA
Ερωτ. 9 Ποιός είναι ο μικρότερος αριθμός MOSFET που χρειάζονται για να υλοποιήσετε την έξοδο \(Y = A + B * C * D + C\) χρησιμοποιώντας CMOS τεχνολογία;
- [ ] 4
- [ ] 10
- [ ] 6
- [ ] 12
- [ ] 14
- [ ] 16
Ερωτ. 10 Πόση είναι η τάση στον ακροδέκτη απαγωγού (Drain) του NMOS; \(W/L = 10\), \(V_T = 0.2\text{V}\), \(\lambda = 0\), \(R = 1\text{k}\Omega\), \(V = 5\text{V}\).
[Σχήμα: Κύκλωμα με πηγή τάσης V dc() και αντίσταση R που συνδέεται στον απαγωγό NMOS τρανζίστορ. Η πύλη είναι βραχυκυκλωμένη με τον απαγωγό (diode-connected NMOS), και η πηγή είναι γειωμένη.]
- [ ] 22mV
- [ ] 3.7V
- [ ] 1.6V
- [ ] 2.1V
- [ ] 5V
- [ ] 0.5V
Ερωτ. 11 Ποιά είναι η ακολουθία των διαδικών ψηφίων \(B0B1B2B3\) όταν στην είσοδο έχουμε την ακολουθία; \(W_1W_2W_3 = 100\).
[Σχήμα: Διάταξη μνήμης ROM/PLA με γραμμές λέξης \(w_1, w_2, w_3\), γραμμές bit \(B0, B1, B2, B3\), pMOS τρανζίστορ προφόρτισης συνδεδεμένα στο \(V_{DD}\) και nMOS τρανζίστορ στα σημεία διασταύρωσης.]
- [ ] 1011
- [ ] 0111
- [ ] 1010
- [ ] 1110
- [ ] 0001
- [ ] 1100
Ερωτ. 12 Ποιός είναι ο μικρότερος αριθμός MOSFET που χρειάζονται για να υλοποιήσετε την έξοδο \(Y = A * B + A + C\) χρησιμοποιώντας CMOS Transmission Gate τεχνολογία; Κάθε διακόπτης υλοποιείται από ζεύγος NMOS, PMOS.
- [ ] 14
- [ ] 10
- [ ] 8
- [ ] 6
- [ ] 4
- [ ] 12
Ερωτ. 13 Πόσο ρεύμα διαρρέει το PMOS τρανζίστορ; \(W/L = 2\), \(V_T = 0.5\text{V}\), \(\lambda = 0\), \(Vd = 3\text{V}\), \(Vi = 1\text{V}\).
[Σχήμα: Κύκλωμα αναστροφέα CMOS συνδεδεμένο σε τροφοδοσία Vd dc() και είσοδο Vi dc(), με έξοδο A. Αναγράφεται ο λόγος 2 για το PMOS και 2 για το NMOS.]
- [ ] 3.5mA
- [ ] 12mA
- [ ] 120mA
- [ ] 0.2A
- [ ] 5uA
- [ ] 100uA
Ερωτ. 14 Πόσο ρεύμα διαρρέει το PMOS τρανζίστορ; \(W/L = 10\), \(V_T = 0.5\text{V}\), \(\lambda = 0\), \(V1 = 3\text{V}\), \(V2 = 3\text{V}\).
[Σχήμα: Πύλη μετάδοσης (Transmission Gate) με PMOS (10) και NMOS (10), οδηγούμενη στην είσοδο από πηγή τάσης V1 dc() και στις πύλες από πηγή V2 dc(). Στην έξοδο A υπάρχει αντίσταση \(1\text{k}\Omega\) προς τη γείωση.]
- [ ] 1A
- [ ] 0.11A
- [ ] 890uA
- [ ] 0mA
- [ ] 2.4mA
- [ ] 35mA
Λύσεις (⚪ AI, μη επαληθευμένο)
Κατάσταση: ⚪ AI, μη επαληθευμένο Πηγή: λύσεις AI (antigravity-gemini, deepseek-flash), ανεξάρτητη επανάληψη και αντιπαραβολή· καμία δεν έχει ελεγχθεί από άνθρωπο
Προσοχή
Λύση από AI — ελέγξτε την· δεν έχει επαληθευτεί από άνθρωπο. Η ένδειξη «δύο λύσεις συμφωνούν» δεν σημαίνει ότι η απάντηση είναι σωστή.
AI λύσεις — 2024-09¶
Οι λύσεις γράφτηκαν από μοντέλα AI και δεν έχουν ελεγχθεί από άνθρωπο. Η αρίθμηση ακολουθεί το αρχείο θεμάτων.
20240913_122259.jpg — Ερωτ.1¶
Αξιοπιστία: δύο ανεξάρτητες λύσεις συμφωνούν · εμπιστοσύνη λύτη: μέτρια
Παραδοχή τυπικού μοντέλου διόδου με \(V_D\approx0.7\)–\(0.75\,\mathrm{V}\). Με τις τρεις διόδους σε αγωγή, \(V_B\approx 3V_D\approx2.1\)–\(2.25\,\mathrm{V}\), άρα \(I_{R1}=(5-V_B)/100\approx28\,\mathrm{mA}\). Επιλογή: 28mA.
20240913_122259.jpg — Ερωτ.2¶
Αξιοπιστία: δύο ανεξάρτητες λύσεις συμφωνούν · εμπιστοσύνη λύτη: μέτρια
Παραδοχή \(V_D\approx0.7\,\mathrm{V}\). Ο κόμβος Α είναι σχεδόν στα \(0.7\,\mathrm{V}\) λόγω της διόδου προς γη· άρα το ρεύμα στην αντίσταση \(1\,\mathrm{k}\Omega\) είναι \((2-0.7)/1\,\mathrm{k}\approx1.3\,\mathrm{mA}\). Επιλογή: 1.3mA.
20240913_122305.jpg — Ερωτ.3¶
Αξιοπιστία: δύο ανεξάρτητες λύσεις συμφωνούν · εμπιστοσύνη λύτη: υψηλή
Το BJT είναι σε κόρο. \(V_E=3.7-0.7=3.0\,\mathrm{V}\), άρα \(I_E=3/100=30\,\mathrm{mA}\). Με \(V_{CE,sat}\approx0.2\,\mathrm{V}\), \(V_C=3.2\,\mathrm{V}\) και \(I_C=(10-3.2)/1\,\mathrm{k}=6.8\,\mathrm{mA}\). Άρα \(I_B=I_E-I_C\approx23.2\,\mathrm{mA}\), πλησιέστερα στο 22.5mA.
20240913_122305.jpg — Ερωτ.4¶
Αξιοπιστία: δύο ανεξάρτητες λύσεις συμφωνούν · εμπιστοσύνη λύτη: υψηλή
Ανάδραση από συλλέκτη στη βάση μέσω \(10\,\mathrm{k}\Omega\): \(I_B=(10-(V_E+0.7))/10\,\mathrm{k}\), ενώ \(I_E=V_E/100=(\beta+1)I_B=51I_B\). Λύνοντας: \(V_E/100=51(9.3-V_E)/10000\Rightarrow V_E\approx3.14\,\mathrm{V}\). Επιλογή: 3V.
20240913_122305.jpg — Ερωτ.5¶
Αξιοπιστία: λύθηκε με βάση τις φωτογραφίες του θέματος· μία λύση AI
Επιλογή: 700mV
Αιτιολόγηση: Από το κύκλωμα στην εικόνα 20240913_122305.jpg: - Η πηγή \(V_b = 5\text{ V}\) συνδέεται μέσω αντίστασης \(10\text{ k}\Omega\) στον κοινό κόμβο βάσεων των δύο τρανζίστορ (άνω PNP και κάτω NPN). - Ο εκπομπός του κάτω NPN τρανζίστορ είναι γειωμένος (\(0\text{ V}\)). - Το ρεύμα που ρέει από την πηγή \(V_b\) πολώνει ορθά την επαφή βάσης-εκπομπού του NPN τρανζίστορ προς τη γη (\(V_{BE} = V_{pn} = 0.7\text{ V} = 700\text{ mV}\)). - Επομένως, η τάση στον κοινό κόμβο των βάσεων (και άρα στη βάση του PNP τρανζίστορ) καθηλώνεται στην ορθή πτώση τάσης της επαφής B-E: $\(V_{\text{base}} = 700\text{ mV}\)$ που αντιστοιχεί ακριβώς στην επιλογή 700mV.
20240913_122305.jpg — Ερωτ.6¶
Αξιοπιστία: λύθηκε με βάση τις φωτογραφίες του θέματος· μία λύση AI
Επιλογή: 700mV
Αιτιολόγηση: Από το κύκλωμα στην εικόνα 20240913_122305.jpg: - Η πηγή \(V_b = 5\text{ V}\) συνδέεται μέσω αντίστασης \(10\text{ k}\Omega\) στον κοινό κόμβο βάσεων των δύο τρανζίστορ (άνω PNP και κάτω NPN). - Ο εκπομπός του κάτω NPN τρανζίστορ είναι γειωμένος (\(0\text{ V}\)). - Το ρεύμα που ρέει από την πηγή \(V_b\) πολώνει ορθά την επαφή βάσης-εκπομπού του NPN τρανζίστορ προς τη γη (\(V_{BE} = V_{pn} = 0.7\text{ V} = 700\text{ mV}\)). - Επομένως, η τάση στον κοινό κόμβο των βάσεων (και άρα στη βάση του PNP τρανζίστορ) καθηλώνεται στην ορθή πτώση τάσης της επαφής B-E: $\(V_{\text{base}} = 700\text{ mV}\)$ που αντιστοιχεί ακριβώς στην επιλογή 700mV.
20240913_122305.jpg — Ερωτ.7¶
Αξιοπιστία: δύο ανεξάρτητες λύσεις συμφωνούν · εμπιστοσύνη λύτη: υψηλή
Στον κόμβο της αναστρέφουσας εισόδου ισχύει σχεδόν εικονική γη: [ \frac{0-10}{1\mathrm{k}}+\frac{0-1}{100}+\frac{0-V_A}{1\mathrm{k}}=0 ] Άρα \(-10-10-V_A=0\Rightarrow V_A=-20\,\mathrm{V}\). Επιλογή: -20V.
Screenshot_2024-09-08-14-17-43-152.jpg — Ερωτ.7¶
Αξιοπιστία: δεν λύθηκε
Δεν λύθηκε: με τα δοσμένα στοιχεία η ίδια τοπολογία δίνει κέρδος περίπου \(7\) στα \(10\,\mathrm{kHz}\), που δεν συμφωνεί καθαρά με τις δυσανάγνωστες επιλογές· απαιτείται καθαρότερη εκφώνηση/σχήμα.
Screenshot_2024-09-08-14-17-43-152.jpg — Ερωτ.8¶
Αξιοπιστία: 2 από 3 ανεξάρτητες λύσεις συμφωνούν (η άλλη διαφωνούσε) · εμπιστοσύνη λύτη: υψηλή
Ο διαιρέτης δίνει \(V_G=10\cdot R_2/(R_1+R_2)=10\cdot3\mathrm{k}/(3\mathrm{k}+3\mathrm{k})=5\,\mathrm{V}\). Με \(V_T=1\,\mathrm{V}\) και \(\mu C_{ox}=20\,\mu\mathrm{A/V^2}\): [ I_D=\frac12(20\mu)(1)(5-1)^2=160\,\mu\mathrm{A}. ] Επιλογή: 160uA.
Screenshot_2024-09-08-14-17-43-152.jpg — Ερωτ.9¶
Αξιοπιστία: 2 από 3 ανεξάρτητες λύσεις συμφωνούν (η άλλη διαφωνούσε) · εμπιστοσύνη λύτη: υψηλή
\(Y=A+B C D+C=A+C\), λόγω απορρόφησης \(C+BCD=C\). Μια πύλη OR σε στατική CMOS απαιτεί NOR2 (\(4\) MOSFET) και inverter (\(2\) MOSFET), σύνολο \(6\). Επιλογή: 6.
Screenshot_2024-09-08-14-17-43-152.jpg — Ερωτ.10¶
Αξιοπιστία: 2 από 3 ανεξάρτητες λύσεις συμφωνούν (η άλλη διαφωνούσε) · εμπιστοσύνη λύτη: μέτρια
Με παραδοχή της τοπολογίας του σχήματος (R1 στον απαγωγό, R2 στην πηγή, πύλη στο \(V_d\)), το NMOS είναι στην γραμμική περιοχή. Λύνοντας [ I=20\mu\cdot5\left[(V_{GS}-2)V_{DS}-\frac{V_{DS}^2}{2}\right], ] προκύπτει \(I\approx6.7\,\mathrm{mA}\). Επιλογή: 6.7mA.
Screenshot_2024-09-08-14-17-43-152.jpg — Ερωτ.11¶
Αξιοπιστία: 2 από 3 ανεξάρτητες λύσεις συμφωνούν (η άλλη διαφωνούσε) · εμπιστοσύνη λύτη: υψηλή
Diode-connected NMOS: \(I=\frac12(20\mu)(10)(V_{GS}-0.2)^2=0.1(V_{GS}-0.2)^2\,\mathrm{mA}\) και \(5=I\cdot1\mathrm{k}+V_{GS}\). Λύνοντας \(V_{GS}\approx3.74\,\mathrm{V}\), άρα \(I\approx1.25\,\mathrm{mA}\). Επιλογή: 1.25mA.
Screenshot_2024-09-08-14-17-43-152.jpg — Ερωτ.12¶
Αξιοπιστία: δεν λύθηκε
Δεν λύθηκε: η ακριβής θέση των nMOS τρανζίστορ στα σημεία διασταύρωσης της ROM/PLA δεν περιγράφεται στη μεταγραφή, οπότε δεν προσδιορίζεται μονοσήμαντα η λέξη \(B_0B_1B_2B_3\) για \(W_1W_2W_3=111\).
Screenshot_2024-09-08-14-17-43-152.jpg — Ερωτ.13¶
Αξιοπιστία: 2 από 3 ανεξάρτητες λύσεις συμφωνούν (η άλλη διαφωνούσε) · εμπιστοσύνη λύτη: μέτρια
\(Y=AB+A+C=A+C\). Με transmission gates: \(Y=A\,?\,1:C\), δηλαδή δύο διακόπτες TG (\(4\) MOSFET) και inverter για το \(A\) (\(2\) MOSFET), σύνολο \(6\). Επιλογή: 6.
20240913_122312.jpg — Ερωτ.8¶
Αξιοπιστία: δύο ανεξάρτητες λύσεις συμφωνούν · εμπιστοσύνη λύτη: υψηλή
\(V_G=10\cdot\frac{2\mathrm{k}}{10\mathrm{k}+2\mathrm{k}}=1.667\,\mathrm{V}\). Άρα \(V_{ov}=0.667\,\mathrm{V}\) και [ I_D=\frac12(20\mu)(1)(0.667)^2\approx4.4\,\mu\mathrm{A}\approx5\,\mu\mathrm{A}. ] Επιλογή: 5uA.
20240913_122312.jpg — Ερωτ.9¶
Αξιοπιστία: δύο ανεξάρτητες λύσεις συμφωνούν · εμπιστοσύνη λύτη: υψηλή
Ίδιο ερώτημα με Screenshot_2024-09-08-14-17-43-152.jpg — Ερωτ.9 (μόνο τοποθεσία/αρίθμηση αλλάζει). Η απάντηση είναι 6.
20240913_122312.jpg — Ερωτ.10¶
Αξιοπιστία: δύο ανεξάρτητες λύσεις συμφωνούν · εμπιστοσύνη λύτη: υψηλή
Ίδιο κύκλωμα με Screenshot_2024-09-08-14-17-43-152.jpg — Ερωτ.11, αλλά ζητείται η τάση απαγωγού. Είναι \(V_D=V_{GS}\approx0.2+3.54=3.74\,\mathrm{V}\). Επιλογή: 3.7V.
20240913_122312.jpg — Ερωτ.11¶
Αξιοπιστία: λύθηκε με βάση τις φωτογραφίες του θέματος· μία λύση AI
Επιλογή: 1011
Αιτιολόγηση: Από το διάγραμμα του πίνακα ROM/PLA στην εικόνα 20240913_122312.jpg: - Οι γραμμές λέξης είναι οι \(W_1, W_2, W_3\) και οι γραμμές bit είναι οι \(B0, B1, B2, B3\). - Υπάρχουν NMOS τρανζίστορ στις διασταυρώσεις \((W_1, B1)\) και \((W_3, B0)\). - Όταν εφαρμόζεται είσοδος \(W_1 W_2 W_3 = 100\): - Το \(W_1 = 1\) ενεργοποιεί το NMOS της στήλης \(B1\), έλκοντας την έξοδο στο λογικό \(0\) (\(B1 = 0\)). - Το \(W_3 = 0\), άρα το NMOS της στήλης \(B0\) είναι αποκομμένο και η γραμμή \(B0\) παραμένει στο \(1\) (\(B0 = 1\)). - Οι γραμμές \(B2\) και \(B3\) δεν έχουν τρανζίστορ κατάσπασης και παραμένουν στο \(1\) (\(B2 = 1, B3 = 1\)). - Συνεπώς, η ακολουθία εξόδου είναι \(B0 B1 B2 B3 = \mathbf{1011}\), που αποτελεί την πρώτη επιλογή: 1011.
20240913_122312.jpg — Ερωτ.12¶
Αξιοπιστία: δύο ανεξάρτητες λύσεις συμφωνούν · εμπιστοσύνη λύτη: μέτρια
Ίδιο ερώτημα με Screenshot_2024-09-08-14-17-43-152.jpg — Ερωτ.13 (διαφορετική σειρά επιλογών). Η ελάχιστη υλοποίηση του \(Y=A+C\) με TG απαιτεί \(6\) MOSFET. Επιλογή: 6.
20240913_122312.jpg — Ερωτ.13¶
Αξιοπιστία: δύο ανεξάρτητες λύσεις συμφωνούν · εμπιστοσύνη λύτη: υψηλή
Στον CMOS inverter με \(V_i=1\,\mathrm{V}\), \(V_{DD}=3\,\mathrm{V}\), \(V_T=0.5\,\mathrm{V}\): το NMOS είναι σε κόρο και δίνει [ I_N=\frac12(20\mu)(2)(1-0.5)^2=5\,\mu\mathrm{A}. ] Το PMOS προσαρμόζεται ώστε \(I_P=I_N=5\,\mu\mathrm{A}\). Επιλογή: 5uA.
20240913_122312.jpg — Ερωτ.14¶
Αξιοπιστία: δύο ανεξάρτητες λύσεις συμφωνούν · εμπιστοσύνη λύτη: μέτρια
Με τις πύλες του TG οδηγούμενες από \(V_2=3\,\mathrm{V}\) και είσοδο \(V_1=3\,\mathrm{V}\), για το PMOS ισχύει \(V_{SG}=V_1-V_2=0<|V_T|=0.5\,\mathrm{V}\), άρα είναι αποκομμένο. Ρεύμα PMOS: \(0\). Επιλογή: 0mA.