A. Garfagnini >> didattica >> Laboratorio III

Docenti:

A. Garfagnini, M. Lunardon

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Orario delle lezioni

Materiale

• Libri di testo consigliati:

  • M. Pieraccini, Microelettronica, Pearson Italia, 2016, ISBN 9788865189412
  • R. C. Jaeger, T. N. Blalock, Microelettronica, IV edizione, McGraw Hill, 2013, ISBN 9788838668234
  • S. Franco, Design with Operational Amplifiers and Analog Integrated Circuits, McGraw Hill, 2002, ISBN 9780070530447
  • B. Razavi, Fundamentals of Microelectronics, Wiley, 2014, ISBN 9781118156322

Programma del corso

• Appunti alle Lezioni

  • Transistor Bipolari
  • Introduzione al transistor bipolare come generatore dipendente di corrente; applicazione: amplificazione di un segnale in tensione. Struttura del BJT npn, descrizione qualitativa del funzionamento nella regione diretta attiva. Formule di funzionamento nella regione diretta attiva: la corrente di collettore, di base e di emettitore. I parametri beta e alpha. Esercizi.
  • Il modello a grandi segnali nella regione diretta attiva. Le caratteristiche del BJT: Ic versus Vbe e Ic versus Vce. Definizione di transconduttanza. Il modello a piccoli segnali per la regione diretta attiva. Esercizi. L'effetto Early e le implicazioni per i modelli a grandi e piccoli segnali nella regione diretta attiva. Il transistor nella regione di saturazione. La regione di interdizione. Come determinare il regime di funzionamento di un transistor bipolare. Esercizio.
  • I transistor pnp, modelli per grandi e piccoli segnali. Esercizi.
  • Definizione del punto di lavoro e della sua sensibilità rispetto ai parametri del BJT, beta e Vbe. Schema di polarizzazione tramite Ib e discussione della variabilità del punto di lavoro in funzione di beta e Ib. Esercizio. Schema di polarizzazione tranite Ie. Calcolo del punto di lavoro e delle resistenze di polarizzazione. Discussione della variabilità in funzione di beta e di Vbe. Esercizio. Polarizzazione del BJT tramite uno specchio di corrente. Esercizio.
  • Gli amplificatori
  • Definizione di amplificatore: guadagno, impedenze in ingresso e in uscita. L'amplificatore in tensione, calcolo della funzione di trasferimento. Esercizi 1, 2 e 3. Limite di amplificatore ideale di tensione. L'amplificatore di corrente. Esercizio. Limite di amplificatore ideale di corrente.
  • Modello di amplificatore di transresistenza: curva di trasferimento e limite di amplificatore ideale. Modello di amplificatore di transconduttanza: curva di trasferimento e limite di amplificatore ideale.
  • Gli amplificatori operazionali
  • Modello circuitale ed esempi di parametri (caso del 741). Esercizio. L'amplificatore operazionale in configurazione non invertente. Calcolo del guadagno dell'op amp in configurazione non invertente. Esercizio. Calcolo delle impedenze di ingresso e di uscita del circuito: modello equivalente. Limi del guadagno per R2/R1 → infinito e R2/R1 → 0; il circuito inseguitore di tensione. Esercizio. L'amplificatore operazionale in configurazione invertente: calcolo della funzione di trasferimento. Calcolo delle impedenze di ingresso e di uscita del circuito: modello equivalente.
  • Gli amplificatori operazionali
  • Amplificatori di somme e differenze. L'amplificatore di strumentazione.
  • Gli amplificatori di transconduttanza
  • Ripasso del modello di amplificatore di transconduttanza, caso ideale. I convertitori con carico 'floating' in configurazione non-invertente e invertente. Esercizio. I convertitori con carico 'grounded': la pompa di corrente di Howland. Esercizio. Modifica dello schema di Howland per migliorare le prestazioni dell'amplificatore.
  • Filtri digitali con amplificatori operazionali
  • I filtri: passa-basso, passa alto, passa-banda e taglia-banda. La funzione di trasferimento in campo complesso. Calcolo dei residui della funzione di trasferimento: zeri e poli. Esercizio. Scrittura della funzione di trasferimento come somma parziale di frazioni. Il caso di poli reali e distinti. Il caso di poli complessi coniugati. Esercizio.
    
  • Trasformata di Laplace: alcune trasformate fondamentali e proprietà della trasformata.
  • Esercizi sui mosfet.
  • Esercizi sugli amplificatori oprazionali.
  • Esercizi sui diodi e sui filtri con operazionali.
  • Introduzione a ROOT
    
  • Dati per tutorial ROOT.
  • ROOT parte 2