Programma Elettronica

Ingegneria Informatica e Automatica

Programma del corso di Elettronica

Prof. Giampiero de Cesare

  

Ingegneria Informatica 6CFU


Teoria e circuiti di base: Leggi di Ohm e Kirkhoff. Teoremi di Thevenin, Norton e Miller. Generatori controllati. Circuiti a singola costante di tempo. Segnali analogici e digitali. Parametri delle reti due porte.

Amplificatori:Rappresentazione come reti due porte; unidirezionalità; guadagno di potenza; amplificatore di tensione, corrente, transimpedenza, transconduttanza. Polarizzazione e dinamica. Risposta in frequenza. 

La retroazione negativa: Proprietà della retroazione negativa; prodotto banda-guadagno. Le quattro classiche retroazioni (caso ideale): serie-parallelo, serie-serie, parallelo -serie, parallelo-parallelo. 

L’amplificatore operazionale: Amplificatore operazionale ideale ad anello aperto. Configurazioni base con controreazione negativa: invertente, non invertente, differenza; integratori e derivatori. Amplificatore operazionale con controreazione positiva: multivibratori bistabili, astabili e monostabili; generatori di forme d’onda quadre, triangolari e di impulsi.

Concetti base della fisica della giunzione p-n: Proprietà dei semiconduttori, La conduzione nei semiconduttori: correnti di deriva e di diffusione. Fisica della giunzione p-n. Relazione tensione-corrente. 

Diodi: Diodo ideale. Analisi grafica di circuiti con diodi. Metodo degli stati. Diodi Zener. Circuiti limitatori. 

Transistori metallo-ossido-semiconduttore (MOS): Struttura e principio di funzionamento del MOS a canale N e P, ad arricchimento ed a svuotamento. Caratteristiche tensione-corrente. Polarizzazione del MOS in circuiti discreti. Circuito per piccoli segnali. Amplificatori integrati con carico attivo: amplificatori NMOS e CMOS. 

Circuiti digitali: Invertitore logico ideale e reale. Parametri caratteristici: margini di rumore, tempi di propagazione, potenza dissipata.

Circuiti digitali in tecnologia NMOS:Invertitore NMOS con carico resistivo. Invertitore NMOS con carico attivo a svuotamento: analisi statica e dinamica. Porte logiche NAND e NOR in tecnologia NMOS: realizzazione e dimensionamento.

Circuiti digitali in tecnologia CMOS:Processo tecnologico CMOS. Invertitore CMOS: analisi statica e dinamica. Porte logiche NAND e NOR in tecnologia CMOS: realizzazione e dimensionamento. Circuiti combinatori: codificatori, multiplexer. Circuiti sequenziali: Latch. Circuiti di memoria: bistabile SR. Flip-flop JK, master-slave, D: funzionamento e realizzazione fisica in tecnologia NMOS e CMOS. 

Conversione analogico-digitale: Teorema del campionamento. Convertitore D/A a scala pesata, a scala R-2R, a scala invertita. Convertitore A/D flash, ad approssimazioni successive. 


 


                                        Integrazione per Ingegneria Automatica  +3CFU

L’amplificatore differenziale MOS: La coppia differenziale MOS. Funzionamento per grandi e piccoli segnali, rapporto di reiezione di modo comune (CMRR).

Risposta in frequenza: Effetti capacitivi interni e modello ad alta frequenza del MOS. Risposta in alta e bassa frequenza degli amplificatori ad source comune (CS).

La retroazione: Il problema della stabilità. Effetto della retroazione sui poli di un amplificatore. Studio della stabilità per mezzo dei diagrammi di Bode: margine di fase e margine di guadagno. Compensazione in frequenza.

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