Docente

prof. aggr. Francesco DRIUSSI

Crediti

6 CFU

Lingua

Italiano

Obiettivi formativi specifici

Il corso si propone di illustrare i principi di funzionamento, le metodologie di analisi, i principali criteri di progetto, le prestazioni e le problematiche di blocchi circuitali digitali ed analogici oltre quelli elementari descritti nel corso di Fondamenti di Elettronica Analogica e Digitale. Nell’ambito dell’elettronica digitale verrà descritta la metodologia del logical effort e si affronterà il problema delle interconnessioni. Inoltre si descriveranno circuiti aritmetici elementari nonché le memorie a semiconduttore. Nell’ambito dell’elettronica analogica saranno descritti la coppia differenziale, gli amplificatori multi-stadio, gli amplificatori operazionali. Inoltre saranno esposte le basi teoriche per l’analisi ed il progetto di stabilità nei circuiti digitali in presenza di retroazione e si illustrerà lo studio dei circuiti bistabili ed astabili.

Competenze acquisite

- Comprendere e dimensionare reti con amplificatori operazionali.
- Analizzare la struttura interna di amplificatori operazionali.
- Analizzare la risposta in frequenza di amplificatori monostadio e multistadio.
- Applicare la retroazione negli amplificatori.
- Dimensionare una rete di stabilizzazione in amplificatori retroazionati.
- Interpretare i principali schemi per gli specchi di corrente e i voltage references.
- Interpretare le principali tecnologie e circuiti per applicazioni smart-power.

Programma

Amplificatori operazionali e applicazioni: caratteristiche e configurazioni degli amplificatori operazionali ideali; applicazioni degli amplificatori operazionali; non-idealità degli amplificatori operazioni (12 ore).
Amplificatori multistadio: metodi per il calcolo del guadagno di tensione complessivo di un amplificatore multistadio; esempio doppio stadio C-E/C-D; analisi dell'amplificatore CASCODE (4 ore).
Risposta in frequenza degli amplificatori: suddivisione dello studio in bassa frequenza e alta frequenza; metodo delle costanti di tempo; modello p-ibrido in alta frequenza, calcolo della frequenza di transizione; analisi dell'emettitore comune in alta frequenza;  Effetto Miller (4 ore).
La retroazione negli amplificatori: proprietà degli amplificatori con retroazione negativa; impedenze di ingresso e di uscita negli amplificatori retroazionati; configurazioni principali degli schemi retroazionati e relative proprietà; analisi approssimata degli amplificatori retroazionati (8 ore).
Generatori di forme d'onda: multivibratori; comparatori; il trigger di Schmitt; generatori di onda quadra e triangolari; generatori di impulsi (6 ore).
Esercitazioni: esercizi sugli argomenti svolti a lezione (circa 2 ore per ogni argomento citato sopra); esempio di dimensionamento di alcuni schemi analizzati a lezione con verifica delle proprietà e prestazioni attraverso simulazioni (16 ore).
Struttura interna degli amplificatori operazionali: descrizione della struttura interna di amplificatori operazionali (4 ore).
Generatori di corrente e loro applicazioni: generatori di corrente come carichi attivi; esempi di polarizzazione in circuiti integrati (2 ore).
Voltage reference e circuiti con riferimento a band-gap: principi di funzionamento e schemi elettrici migliorativi (2 ore).
Circuiti comparatori: comparatori per circuiti integrati e operazionali (2 ore).
Esercitazioni (16 ore).

Bibliografia

- Richard C. Jaeger, Microelettronica, Mc Graw Hill
- Jacob Millman, Arvin Grabel, Microelectronics, second edition, Mc Graw Hill
- S. Sedra, K. C. Smith, Microelectronic Circuits - Fourth Edition, 1998, Oxford University Press
- Paul R. Gray, Robert G. Meyer, “Circuiti Integrati Analogici” Seconda Edizione 1994, Mc Graw Hill

Modalità d'esame

prova scritta e orale

Ulteriore materiale didattico o informazioni reperibili alla pagina