Università Roma Tre

Programma sintetico

Introduzione all’elettronica. Principi di funzionamento e modelli della giunzione pn e dei transistori BJT e MOSFET. Polarizzazione dei transistori BJT e MOSFET. Configurazioni fondamentali. Amplificatori a singolo stadio e a più stadi. Amplificatore differenziale. Generatori di corrente. Carichi attivi. Comportamento in frequenza degli amplificatori. Porte logiche fondamentali e amplificatori in tecnologia NMOS e CMOS. Teoria della reazione e amplificatori controreazionati.

Programma dettagliato

Introduzione: breve storia dell’elettronica, classificazione dei segnali, convenzioni, approccio alla soluzione dei problemi, cenni teoria dei circuiti, spettro dei segnali, amplificatori, invertitori logici, variazioni dei parametri di progetto, precisione numerica.
(Jaeger, Vol.1, Cap.1; Sedra-Smith, Cap.1)

Cenni di teoria dei semiconduttori: semiconduttori e dispositivi elettronici, resistività di isolanti, semiconduttori e conduttori, legami covalenti e diagrammi a bande dei semiconduttori, banda proibita e concentrazione intrinseca, comportamento di elettroni e lacune nei semiconduttori, donori e accettori, controllo della popolazione di elettroni e lacune mediante drogaggio, correnti di deriva e diffusione, mobilità e velocità di saturazione, dipendenza della mobilità da drogaggio e temperatura.
(Jaeger, Vol.1, Cap.2; Sedra-Smith, §3.7.1)

Diodi e circuiti a diodi: strutura e layout del diodo, elettrostatica della giunzione pn, regioni di funzionamento (diretta, inversa, e breakdown), modelli per la descrizione del diodo, analisi e progetto di circuiti a diodi, applicazioni (rettificatori, alimentatori, regolatori, convertitori).
(Sedra-Smith, Cap.3; Jaeger, Vol.1, §3.13, §3.18; Dispensa sui convertitori DC-DC)

Transistor MOSFET: struttura e principio di funzionamento dei MOSFET, regioni di funzionamento (triodo, saturazione, cutoff), modello matematico e caratteristica i-v, circuiti a MOSFET in continua, polarizzazione degli amplificatori a MOSFET, il MOSFET come amplificatore e come interruttore, modelli e funzionamento per piccoli segnali, amplificatori MOS a singolo stadio, capacità del MOSFET e comportamento in frequenza, invertitori logici NMOS, CMOS.
(Sedra-Smith, Cap.4 e Cap.10 (p.949-967); Dispensa invertitori MOS)

Transistor BJT: struttura del dispositivo, principio di funzionamento, caratteristiche corrente-tensione, il BJT come amplificatore, il BJT come interruttore, circuiti con BJT in continua, polarizzazione degli amplificatori a BJT, funzionamento per piccoli segnali e modelli, amplificatori a BJT singolo stadio, capacità interne e modello ad alta frequenza, risposta in frequenza dell’amplificatore CE. Regolatori di tensione discreti.
(Sedra-Smith, Cap.5; Dispensa regolatori discreti)

Amplificatori integrati: strategie di progetto di IC, confronto MOSFET – BJT, la polarizzazione nei circuiti integrati, risposta in frequenza, amplificatori CS e CE, amplificatori CG e CB, amplificatore Cascode, amplificatori CD e CC.
(Sedra-Smith, Cap.6 esclusi: §6.11 e §6.12)

Amplificatore differenziale: coppia differenziale a MOSFET, funzionamento per piccoli segnali, coppia differenziale a BJT, caratteristiche non ideali, amplificatore differenziale con carico attivo, risposta in frequenza dell’amplificatore differenziale.
(Sedra-Smith, Cap.7 escluso §7.7)

La retroazione: cenni sulla teoria della controreazione, classificazione, proprietà, esempi. Il problema della stabilità. Compensaione in frequenza.
(Sedra-Smith, Cap.8 fino a pag.825)

Oscillatori sinusoidali: principidi base degli oscillatori, criterio di Barkhausen, oscillatori accordati LC (Colpitts e Hartley), oscillatori al quarzo, esempi di progetto.
(Sedra-Smith, Ch.13 §13.1 and 13.3)

Stadi di uscita e amplificatori di potenza: caratteristiche e classificazione degli stadi di uscita, stadio di uscita a emettitore comune in classe A, stadio di uscita a collettore comune in classe A, stadi in classe B e AB, efficienza e dissipazione di potenza.
(Sedra-Smith, Ch.14 §14.1 to 14.7)

NOTA: numero di capitolo e pagine fanno riferimento al testo A.S. Sedra, K.C. Smith "Circuiti per la microelettronica" EDISES 3a edizione italiana

A.S. Sedra, K.C. Smith "Circuiti per la microelettronica" EDISES 4a edizione
oppure
A.S. Sedra, K.C. Smith "Circuiti per la microelettronica" EDISES 3a edizione