Il docente consiglia l’integrazione del materiale fornito (videolezioni, slides, esercitazioni) con i seguenti testi, a cui il docente può fare riferimento durante le lezioni:

· Sedra Adel, S., Smith Kenneth, C., Corsi, F., Capineri, L., Caputo, D., Catini, A., ... & Zanoni, E. (2019). Circuiti per la microelettronica. In Microelectronic Circuits, International Seventh Edition (pp. 302-359). Edises srl.

Obiettivi

Fornire allo studente una comprensione unitaria dei fondamenti dell’elettronica analogica e digitale, e la capacità di analizzare e progettare semplici circuiti e sistemi digitali reali.

Un primo obiettivo è far acquisire padronanza dei concetti fondamentali di segnali, reti a due porte e agli amplificatori operazionali. Questo include la capacità di modellare e risolvere circuiti nel dominio del tempo e della frequenza, anche con strumenti come la trasformata di Laplace.

Un secondo obiettivo è comprendere il funzionamento fisico e circuitale di semiconduttori, giunzioni pn, diodi, BJT e MOSFET, collegando il modello fisico alla caratteristica corrente-tensione. Su questa base, il corso mira a sviluppare la capacità di progettare e analizzare amplificatori a transistor in diverse configurazioni e con modelli a piccolo segnale.

Sul versante digitale, l’obiettivo è fornire i fondamenti di porte logiche CMOS.

Verifica

L’apprendimento viene accertato tramite un’unica prova scritta. La prova copre in modo bilanciato i contenuti di elettronica analogica, digitale e gli aspetti applicativi/casi di studio sviluppati durante il corso.

Le domande sono progettate per verificare:

conoscenza e comprensione di principi, modelli e dispositivi (es. diodi, BJT, MOSFET);
capacità di applicare tali conoscenze ad analisi rapide di circuiti e schemi logici, attraverso quesiti numerici essenziali o interpretazione di grafici/diagrammi;
autonomia di giudizio su scelte progettuali di base e capacità di collegare teoria e applicazioni presentate nei casi di studio.

Descrizione

Introduzione all'Elettronica

I Segnali

Basi di analisi circuitale

Amplificatori

Fisica dei semiconduttori

Correnti in semiconduttori e Giunzioni pn

Giunzione pn in presenza di una tensione esterna

Il Diodo

Modelli della caratteristica diretta del diodo

Circuiti raddrizzatori

Filtri capacitivi e regolatori di tensione per circuiti raddrizzatori

Risoluzione di circuiti caricati con diodi

Il BJT

Fisica del BJT

Fisica del BJT e Circuiti equivalenti

BJT: regione di saturazione, breakdown e riepilogo

BJT in circuiti DC

Il MOSFET

Regioni operative di un MOSFET

Caratteristica iD-vGS, resistenza di uscita ed Effetto body in un MOSFET

PMOS e CMOS

Riepilogo delle caratteristiche di un MOSFET

MOSFET in circuiti DC

Amplificatori a transistor

Amplificatori lineari a transistor

Scelta del punto di lavoro in un amplificatore a transistor

Funzionamento a piccoli segnali del MOSFET

Circuiti per amplificatori MOSFET a piccolo segnale

Funzionamento a piccoli segnali del BJT

Circuiti per amplificatori BJT a piccolo segnale

Configurazioni circuitali per amplificatori a transistor

Amplificatori a source ed emettitore comune

Amplificatori a source (emettitore) comune con un resistore di source (emettitore)

Amplificatori a gate e base comune

Inseguitori di source ed emettitore come buffer di tensione

Introduzione ai circuiti integrati

Amplificatori a CS e CE in IC

Amplificatore differenziale

Analisi per piccolo segnale dell?amplificatore differenziale

Rapporto di reiezione di modo comune (CMRR)

L?amplificatore operazionale

Amplificatore operazionale in configurazione invertente

Amplificatore operazionale in configurazione non invertente

Amplificatore operazionale come amplificatore differenziale

Elettronica digitale

Lezioni