ELETTRONICA I

Anno accademico 2015/2016 - 2° anno
Docente: Salvatore PENNISI
Crediti: 9
SSD: ING-INF/01 - Elettronica
Modalità di erogazione: Tradizionale
Organizzazione didattica: 225 ore d'impegno totale, 176 di studio individuale, 49 di lezione frontale
Semestre:
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Obiettivi formativi

Il corso ha la finalità di fornire conoscenze di dispositivi elettronici, elettronica analogica e elettronica digitale.

Contenuti del corso

ITALIANO1. Elementi di fisica dei semiconduttori. Metalli, isolanti e semiconduttori. Semiconduttori estrinseci. Corrente elettrica di deriva e di diffusione. Equazione di Boltzman. Cenni sulla giunzione pn lineare: elettrostatica ed equazione della corrente.2. Diodi. Diodo ideale. Modelli statici. Retta di carico. Modello per piccolo segnale a bassa frequenza. Modello per piccolo segnale ad alta frequenza. Diodi speciali e loro applicazioni. Conversione AC/DC. Raddrizzatori. Filtro capacitivo. Regolatori di tensione lineari.3. Transistori Bipolari e MOS. Equazioni e Modelli statici. Modelli per piccolo segnale a bassa e alta frequenza. Il transistore come interruttore. Il transistore come amplificatore.4. Circuiti amplificatori. Polarizzazione di un BJT e di un MOSFET. Stabilizzazione del punto di lavoro. Specchi di corrente. Amplificatori a BJT e a MOSFET: le configurazioni. Comportamento per piccolo segnale a centro banda. Amplificatore differenziale: caratteristiche per ampio segnale, il modo differenziale e il modo comune. CMRR. Amplificatori polistadio. Configurazioni Darlington e Cascode.5. Amplificatori Operazionali. Modello dell’amplificatore operazionale. Caratteristiche dell’AO ideale. Cortocircuito virtuale. Configurazione invertente e non-invertente. Applicazioni dell’AO: sommatore, buffer di tensione, integratore, derivatore. Caratteristiche dell’AO reale.6. Risposta in frequenza degli amplificatori. Comportamento a bassa ed alta frequenza. Metodo delle costanti di tempo. Teorema di Miller. Risposta in frequenza di un amplificatore. Frequenza di transizione (ft) di un transistore bipolare e MOS.7. I circuiti digitali. Introduzione ai circuiti logici. Algebra di Boole. Somma logica, prodotto logico. Teoremi di De-Morgan. Porte logiche OR-AND-NOT-NAND-NOR-XOR. Universalità della NAND e della NOR. Il problema della minimizzazione di una funzione logica. Forme canoniche. Mappe di Karnaugh. Caratteristiche statiche dell’inverter: tensione di soglia logica, margine di immunità al rumore, swing logico, fan-in, fan-out. Caratteristiche dinamiche dell’inverter: tempo di salita, tempo di discesa, ritardo di salita, ritardo di discesa, ritardo di propagazione. Dissipazione di potenza nei circuiti digitali: dissipazione statica e dinamica. Prodotto ritardo-consumo. Panoramica sulle famiglie logiche. Cenni sulla famiglia logica CMOS statica e porte NOT, NAND e NOR.8. Circuiti digitali sequenziali. Circuiti sequenziali statici bistabili: latch SR, JK, Flip-Flop Master-Slave, Edge-Triggered, Delay e Toggle. Applicazione dei Flip-Flop. Registri PIPO, SISO, PISO e SIPO.9. Memorie. Memorie a semiconduttore: classificazione ed architetture, memorie non-volatili: ROM, EPROM, E2PROM, FLASH. Cenni sulle memorie volatili SRAM (cella 6T) e DRAM (cella 1T).

Testi di riferimento

Sedra - Smith, Circuiti per la Microelettronica, Ed. Ingegneria 2000.
Millman-Grabel, Microelettronica, Ed. Mc-Graw-Hill.