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

Programma del corso

• 3 Ottobre 2016

  • Lezione 1 (parte I). Ripasso dei concetti di base delle reti resistive.
    Le leggi di Kirchhoff per i circuiti elettrici. Il generatore ideale di tensione e di corrente. I generatori dipendenti di tensione e corrente. Generatori di tensione in serie e generatori di corrente in parallelo. Il partitore di tensione. Il partitore di corrente. Il ponte resistivo; condizioni di misura di tensione nulla del ponte di Wheatston.
  • Lezione 1 (parte II). Sorgenti e carichi: generatori reali di tensione e di corrente. Il trasferimento di potenza da un generatore reale ad un carico. Calcolo dell'efficienza di trasferimento. Circuiti one-port: calcolo del circuito equivalente di Thevenin.
  • Lezione 2 Definizione di amplificatore: funzione di trasferimento. Guadagno dell'amplificatore di tensione e dell'amplificatore di corrente. Schema di amplificatore di tensione, calcolo della funzione di trasferimento. Esercizi. Limite ideale per l'amplificatore di tensione. L'amplificatore di corrente: funzione di trasferimento e limite di idealità per l'amplificatore.

• 4 Ottobre 2016

  • Lezione 3 Gli amplificatori di transresistenza e di transconduttanza. Calcolo del guadagno. Il guadagno in potenza per un amplificatore di tensione. Gli amplificatori operazionali: modello di funzionamento. Esercizio. L'amplificatore operazionale in configurazione non invertente. Esercizio.
  • Lezione 4 Esercizio sull'operazionale non invertente: confronto tra il caso reale e ideale. Resistenze in ingresso e uscita dell'operazionale in configurazione non invertente: modello circuitale. Applicazione: l'inseguitore di tensione. Esercizio. L'amplificatore operazionale in configurazione invertente; resistenze in ingresso e uscita, modellino circuitale. Esercizio.
  • Lezione 5 La condizione di idealità per gli operazionali: la regola del virtual short. Esercizio. Rivisitazione dei circuiti amplificatore non invertente e invertente: calcolo del guadagno assumendo un comportamento ideale dell'operazionale Applicazione: circuito con controllo della polarità del guadagno. Applicazione: convertitore con resistenze negative.

• 5 Ottobre 2016

  • Lezione 6 L'amplificatore di somme di segnali: calcolo della funzione di trasferimento e delle impedenze di ingresso e di uscita. Esercizio. L'amplificatore alle differenze: calcolo della funzione di trasferimento e delle impedenze di ingresso e di uscita del circuito.

• 6 Ottobre 2016

  • Lezione 7 L'amplificatore di strumentazione con tre operazionali, calcolo della funzione di trasferimento. L'amplificatore di strumentazione con due operazionali, calcolo della funzione di trasferimento. L'amplificatore di transresistenza. Esercizio. L'amplificatore di transresistenza con una rete a T, per un guadagno più elevato.

• 7 Ottobre 2016

  • Esercizi 1 Esercizi di ripasso sulle reti resistive.

• 10 Ottobre 2016

  • Lezione 8 Ripasso dei parametri dell'amplificatore di transconduttanza ideale. I convertitori tensione-corrente con carico floating, esempi. I convertitori tensione-corrente con carico grounded: la pompa di corrente di Howland. Esercizio. Limitazioni del circuito. L'amplificatore di Howland modificato.

• 11 Ottobre 2016

  • Lezione 9 parte I Il circuito di Howland modificato: calcolo della funzione di trasferimento (parte finale lezione precedente). Operazionali con elementi non puramente resistivi. Il circuito derivatore e il circuito integratore. Il circuito integratore non invertente.
  • Lezione 9 parte II I filtri, definizione di fitro ideale passa basso, passa alto e passa banda. Il circuito RC come filtro passivo: calcolo della funzione di trasferimento. Il filtro attivo passa basso con un operazionale. Il filtro attivo passa alto con operazionale. Gli operazionai con elementi non lineari: il circuito rettificatore di precisione con diodi nelle reti di feedback.

• 21 Novembre 2016

  • Lezione 10 Il transistor a giunzione bipolare, descrizione del dispositivo e studio qualitativo dei portatori maggioritari e minoritari. I dispositivi BJT npn e BJT pnp come elementi di un circuito elettrico. Il modello di trasporto del BJT npn, calcolo delle equazioni di Gummel-Poon. Le curve caratteristiche del BJT: plot di Ic in funzione di Vbe nella regione in avanti. Curve caratteristiche Ic in funzione di Vce nelle quattro regioni di funzionamento del BJT

• 22 Novembre 2016

  • Lezione 11 Le quattro regioni di funzionamento del transistor BJT: interdizione (CO), diretta attiva (FA), saturazione (SAT) e inversa attiva. La regione di interdizione: modello equivalente. La regione diretta attiva: considerazioni e modello di funzionamento. La regione di saturazione e il suo modello di funzionamento. Come determinare il regime di funzionamento di un transistor BJT. Esercizio con due BJT: calcolo di tutte le correnti e tensioni nel circuito.

• 29 Novembre 2016

  • Lezione 12 Esercizi sul funzionamento del transistor BJT. Le reti di polarizzazione per il BJT; esercizi.

• 16 Gennaio 2016

  • Esercizi sugli operazionali.

• 17 Gennaio 2016

  • Esercizi sul funzionamento dei MOSFET.