Hello, dear friend, you can consult us at any time if you have any questions, add WeChat: daixieit

Physics 127AL, Problem Set 4

Due Friday 5/19 @ 7pm Pacific via GradeScope, with link in GauchoSpace

Suggested reading: Chapter 7 of Steck, Lecture notes

1    Copies again

Design a circuit using op amps to generate two copies of an input signal that are both the same amplitude as the input, with one having the same sign as the input and the other inverted (a unity-gain phase splitter). Then design an op-amp based differential amplifier to receive and reconstruct the original signal.

2    Alarm clock

Use a 555 chip to design a napping alarm clock that will wake you up with a buzzer in 20 minutes. Include a one button snooze feature to get another 20 minutes of sleep.

3    Door alarm

Design a circuit that tells you whether a door is open.  Split it into several stages, as listed below.  Don’t worry about exact component values, but explain what every part of the circuit does.

. For sensing, use an LED and photodiode circuit that produces a +10 V output voltage when the open door blocks the LED’s light path.

.  Produce a ·10 V square wave at  100 kHz when the light path is NOT blocked. Shutoff this signal when the open door blocks the light.

.  Design the circuit to transmit the signal over a long twisted pair cable to a remote location.  Use low voltage differential signals where the maximum amplitude of the transmitted signals is ·0.1 V to prevent noise generation on other cables.

.  Design a receiving circuit to reproduce the 10 V square wave.

. Use the reproduced signal to light an LED that indicates the door is closed.