Corso di Elettronica - A.A. 2002-2003, Diario delle lezioni
Data | Ora | Argomento |
23/04 | 15.00÷17.00 | Introduzione al corso. Reti elettriche lineari, leggi di Kirchhoff, soluzione di una rete elettrica, elementi delle reti lineari; leggi fondamentali delle reti elettriche; quadripoli. Eccitazioni sinusoidali, dominio della frequenza, funzione del sistema e funzione di trasferimento, risposta di una rete nel dominio del tempo. |
28/04 | 10.30÷12.30 | L'integrale di Laplace, esempi. La funzione impulsiva unitaria. Teoremi sulle trasformate di Laplace, esempi di applicazioni. Convoluzione. Antitrasformata di Laplace, antitrasformazione di funzioni razionali fratte, esempi. Applicazione della trasformata di Laplace alla determinazione della risposta dei circuiti; domino della frequenza complessa, esempi. Teoremi del valore finale e iniziale. |
30/04 | 11.30÷13.30 | Significato fisico delle funzioni di trasferimento. Stabilità dei sistemi. Risposta di regime sinusoidale. Rappresentazione delle funzioni di trasferimento attraverso i diagrammi di Bode, esempi: il circuito RC, il circuito CR, il partitore compensato. Cenni sulle analogie elettromeccaniche. |
05/05 | 10.30÷12.30 | Materiali conduttori, isolanti e semiconduttori. La conduzione nei materiali semiconduttori, mobilità; legge dell'azione di massa; dipendenza della concentrazione intrinseca dalla temperatura. Semiconduttori drogati, concentrazioni dei portatori nei semiconduttori drogati. Correnti di diffusione e di deriva. La giunzione pn, condizione di equilibrio; polarizzazione della giunzione pn, il breakdown. Caratteristica del diodo, regioni di funzionamento. Effetti termici nel diodo. Analisi di circuiti con diodi, la retta di carico, la caratteristica lineare a tratti, esempi. |
07/05 | 11.30÷13.30 | Applicazioni dei diodi; limitatori singoli e doppi; raddrizzatori a singola e doppia semionda, filtraggio capacitivo, ripple. |
12/05 | 10.30÷12.30 | Modello del diodo per piccoli segnali, esempio; effetti capacitivi nel diodo. Esame dei data sheet di diodi commerciali. Il transistor bipolare (BJT), funzionamento, modello di Ebers-Moll, esempi. |
14/05 | 11.30÷13.30 | Esempi di risoluzione di circuiti con BJT. Caratteristiche di ingresso e di uscita dei BJT, funzionamento in interdizione, in saturazione e in zona lineare; l'effetto Early. Esame delle caratteristiche di componenti reali, valori tipici delle tensioni nelle tre regioni di funzionamento dei BJT. Analisi di circuiti con BJT, modelli per le tre regioni di funzionamento. |
19/05 | 09.30÷13.30 | Il programma di simulazione Spice, procedure di installazione. La struttura del pacchetto OrCAD-PSpice 9.1: Capture, PSpice A/D, Probe, le librerie. I comandi di Capture per la schematizzazione dei circuiti. Esempi, il partitore di tensione, determinazione delle tensioni ai nodi e delle correnti, esame del file di output di PSpice. Progetto di un filtro RC, determinazione della risposta in frequenza, diagramma di Bode. Risposta della cella RC ad un gradino di tensione, studio parametrico della risposta al variare delle caratteristiche della rete. Rilievo delle caratteristiche di uscita di un BJT, rappresentazione della retta di carico. Esame del modello di un BJT. |
23/05 | 09.30÷11.30 | Procedura per la determinazione della regione di funzionamento di un BJT, esempi di analisi di circuiti con BJT. Il BJT come interruttore, parametri di funzionamento, βF, il fattore di overdrive; la caratteristica di trasferimento dell'invertitore; tempi di transizione. Esempi di progetto con componenti reali. |
26/05 | 10.30÷12.30 | Il BJT come amplificatore, esempio. Criteri per la definizione del punto di funzionamento. Accoppiamenti capacitivi, analisi in DC e in AC. Schemi di polarizzazione del BJT, effetti della deriva termica e della dispersione delle caratteristiche sul punto di funzionamento; polarizzazione stabile e relativi criteri, polarizzazione con una sola batteria, esempio. La polarizzazione nei circuiti integrati, current mirror. |
28/05 | 11.30÷13.30 | Modelli del BJT per piccoli segnali. Determinazione dei parametri del modello a π a frequenze intermedie, ordini di grandezze; il modello a π in alta frequenza, effetti reattivi. Il modello a parametri ibridi, ordine di grandezza dei parametri e loro determinazione grafica; relazioni con i parametri del modello a π; determinazione dei parametri ibridi di un transistor commerciale dal data sheet del componente. Circuiti amplificatori con BJT. Amplificatore a collettore comune (inseguitore di emettitore); analisi in DC, determinazione del punto di funzionamento; analisi in AC, determinazione del guadagno di tensione e dell'impedenza di ingresso; impiego come amplificatore di transconduttanza o buffer di tensione, determinazione dell'impedenza di uscita nei due casi. |
04/06 | 11.30÷13.30 | Determinazione del guadagno di corrente dell'inseguitore di emettitore; l'inseguitore d'emettitore come stadio d'uscita, amplificatore push-pull complementare, distorsione di crossover, esempio. Amplificatore a emettitore comune; analisi in AC, determinazione del guadagno di tensione, di corrente, dell'impedenza di ingresso e dell'impedenza di uscita; amplificatore a emettitore comune con degenerazione di emettitore, determinazione del guadagno di tensione, di corrente, dell'impedenza di ingresso e dell'impedenza di uscita. |
09/06 | 10.30÷12.30 | Risposta in frequenza di un amplificatore, fattorizzazione della funzione di trasferimento, approssimazione di polo dominante, esempi. Determinazione approssimata delle frequenze di taglio: metodi SCTC (short circuit time constant), e OCTC (open circuit time constant). Analisi di un inseguitore di emettitore, determinazione del punto di funzionamento e della risposta in frequenza; verifica della risposta in frequenza con PSpice. |
11/06 | 11.30÷13.30 | Analisi di un amplificatore, determinazione del punto di funzionamento e della risposta in frequenza; verifica della risposta in frequenza con PSpice. Regole generali per il progetto di un amplificatore a BJT, esempio di progetto con un componente reale, determinazione dei parametri dall'esame del data sheet, verifica del punto di funzionamento e della risposta in frequenza con PSpice. |
16/06 | 10.30÷12.30 | Esempio di progetto di un amplificatore in banda audio, determinazione dei parametri dall'esame del data sheet del BJT adoperato. Schemi di limitazione della banda passante. Amplificatori a più stadi, accoppiamenti in continua e in alternata. Regole generali per l'analisi in continua e al piccolo segnale di un amplificatore multistadio. Esempio, studio di un amplificatore con due BJT; determinazione approssimata del punto di funzionamento, metodo iterativo per la determinazione "esatta" del punto di funzionamento; valutazione del guadagno a centro banda. |
18/06 | 11.30÷13.30 | Configurazione Darlington, polarizzazione e guadagno di un amplificatore con BJT in configurazione Darlington. Cenni sulla reazione in continua e per il piccolo segnale, determinazione approssimata del guadagno di un amplificatore reazionato attraverso l'applicazione del teorema di Miller. |
23/06 | 10.30÷12.30 | Il transistor MOS (MOSFET), differenze col BJT, vantaggi del gate isolato. Il transistor MOSFET ad arricchimento, schema costruttivo, regioni di funzionamento; zona lineare, resistenza di conduzione in zona lineare per d.d.p. drain-source piccole; saturazione, condizione di pinch-off. Caratteristiche di uscita, effetto della modulazione della lunghezza L del canale. Il rapporto W/L come fattore di scala per la corrente di drain. Differenze tra MOSFET ad arricchimento a canale n e a canale p. Transcaratteristica. Il transistor MOSFET a svuotamento, funzionamento, transcaratteristica. Cenni sul FET a giunzione (JFET). Procedura per la determinazione della regione di funzionamento di un MOSFET, esempi di analisi di circuiti con MOSFET. |
25/06 | 11.30÷13.30 | Esempi di analisi di circuiti con MOSFET. Il MOSFET come interruttore; la caratteristica di trasferimento dell'invertitore; esempio di progetto. L'invertitore CMOS, cenni sulla realizzazione integrata, caratteristica di trasferimento, esempio. Applicazioni digitali della configurazione CMOS, la porta NAND e la porta NOR, schematizzazione e realizzazione pratica, analisi di dispositivi CMOS commerciali. |