Scuola di Medicina e Chirurgia

Università Magna Graecia di Catanzaro

Elettronica

Ingegneria Informatica e Biomedica

Il corso propone una trattazione dei principali componenti e reti amplificatrici attraverso l’analisi di topologie e configurazioni circuitali, tecniche di analisi e di sintesi di reti anche complessi. Concetti di base di progettazione elettronica

Modulo Docente CFU
Elettronica Antonino S. Fiorillo 6
Elettronica Salvatore Andrea Pullano 3
Collegamenti Veloci:
Docente:
Non presente

SSD:
ING-INF/01 - ING-INF/01

CFU:
9
Obiettivi del Corso e Risultati di apprendimento attesi

 

  1. Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding)

Il corso prevede che lo studente dimostri conoscenza e padronanza delle principali nozioni rigurardanti l’analisi di componenti e sistemi elettronici.

  1. Capacità di applicare conoscenza a comprensione (applying knowledge and understanding)

Il corso prevede che lo studente dimostri abbia la capacità di applicare le nozioni acquisite per la comprensione e soluzione di problemi, anche complessi.

  1. Autonomia di giudizio (making judgement)

Il corso prevede che lo studente mostri un approccio proattivo ma anche critico a riguardo delle nozioni acquisite in modo da mostrare personale capacità di discernimento sugli argomenti trattati.

  1. Capacità di apprendimento (learning skills)

Ci si aspetta che lo studente sia in grado di utilizzare le nozioni acquisite durante il corso e di attingere a fonti esterne in modo da completare in maniera autonoma le argomentazioni trattate

Programma

Contenuti del corso:

Richiami sull’analisi dei circuiti passivi. Il diodo ideale come elemento circuitale. Polarizzazione diretta ed inversa del diodo. Analisi di circuiti elementari a diodi. Raddrizzatori a semplice e doppia semionda. Raddrizzatori con filtro capacitivo. Cenni di meccanica quantistica. Teoria delle bande energetiche.

Isolanti, metalli e semiconduttori. Semiconduttori intrinseci e drogati. Concetto di lacuna ed elettrone. Livello di Fermi. Giunzione PN e zona di carica spaziale. Andamento concentrazioni portatori ma maggioritari e minoritari. Correnti di diffusione e di trascinamento nel diodo a giunzione PN. Caratteristica IV del diodo. Effetto valanga ed effetto tunnel. Effetti capacitivi nel diodo. Resistenza differenziale del diodo. Modello elettrico equivalente del diodo. Transistore a giunzione BJT. Giunzione base-emettitore e base-collettore. Polarizzazione del BJT. Funzionamento in zona attiva, di saturazione e d’interdizione.

Andamento delle concentrazioni dei portatori di carica. Correnti nel BJT. Guadagno di corrente β. Modello elettrico di Ebers e Moll. Effetto Early. Resistenza dinamica d’uscita. Effetti capacitivi. Resistenza dinamica d’ingresso. Caratteristiche IV d’ingresso e d’uscita del BJT. Fenomeni di rottura del BJT. Modello elettrico equivalente a Π e a T per piccoli segnali. Configurazioni a base comune, collettore comune ed emettitore comune. Richiami sulle trasformate di Laplace. Il BJT come amplificatore. Diagrammi di Bode. Analisi DC ed AC di circuiti complessi a BJT. Calcolo e rappresentazione grafica della funzione di trasferimento.

Transistori ad effetto di campo JFET e MOSFET. Fenomeni di conduzione nei MOS a canale N e canale P. MOS ad arricchimento e svuotamento. Tensione di soglia. Effetto Body. Modulazione della lunghezza di canale. Fenomeni di rottura nel MOS. Caratteristiche IV d’ingresso e d’uscita del MOS. Circuiti di polarizzazione del MOS. Funzionamento in zona triodo, saturazione ed interdizione. Modello elettrico equivalente del MOS per piccoli segnali. Il MOSFET come amplificatore. Configurazioni a source comune, drain comune e gate comune. Calcolo e rappresentazione grafica della funzione di trasferimento in circuiti a MOSFET. Teoria della reazione. Amplificatori operazionali. Configurazioni circuitali di base con Amplificatori Operazionali: invertente, non invertente, inseguitore di tensione, sommatore, integratore, derivatore, convertitore tensione/corrente. Studio del funzionamento di amplificatori a transistori in reazione negativa.

Stima dell’impegno orario richiesto per lo studio individuale del programma

Numero ore di didattica assistita (didattica frontale, esercitazioni e laboratori): ore 72

Impegno orario richiesto allo studente per lo studio individuale: ore 180

Risorse per l'apprendimento

Testi di riferimento:

  • Appunti del Corso

  • A.S. Sedra, K.C. Smith - Circuiti per la Microelettronica.

Attività di supporto

Modalità di frequenza

Modalità di accertamento

Svolgimento di una prova scritta e colloquio orale

Qualità e correttezza nella risoluzione numerica e trattazione di quesiti somministrati durante lo svolgimento della prova scritta, riguardante argomenti trattati durante il corso. Conoscenza teorica degli argomenti trattati durante il corso

Il risultato della prova è composta da una media del risultato ottenuto durante la prova scritta ed orale espresso in trentesimi. L’esame si intende superato con un punteggio minimo di diciotto ed un massimo di trenta e lode.

I risultati sono valutati con riferimento alla qualità di svolgimento della prova scritta e dell’esposizione . Lo studente supera la prova dimostrando sufficiente capacità e padronanza nella soluzione numerica ed analitica dei quesiti.

 

Conoscenza e comprensione argomento

Capacità di analisi e sintesi

Utilizzo di referenze

Non idoneo

Carenze importanti

 

Scarse capacità di analisi critica e sintesi. Frequenti generalizzazioni.

Carente

18-20

Sufficiente.

Capacità di analisi e sintesi appena sufficienti

Sufficientemente appropriato

21-23

Conoscenza routinaria

Buona capacità di analisi e sintesi. Argomenta in modo logico e coerente

Utilizza le referenze standard

24-26

Conoscenza buona

Buone capacità di analisi e sintesi. Esposizione degli argomenti chiara e coerente

Utilizza le referenze standard

27-29

Conoscenza più che buona

Notevoli capacità di analisi e sintesi.

Approfondita

30-30L

Conoscenza ottima

Notevoli capacità di analisi e sintesi. Espone gli argomenti in modo critico

Molto approfondita