Link veloci:
- Lucidi (note) complete del corso 2015 (pdf, 19 MB)
- Video delle lezioni del corso della Primavera 2015 (Youtube playlist)
- 21 esempi di domande d’esame per la prova orale.
- Risultati delle prove scritte ed esempi di svolgimento.
Programma, lezioni, materiali, modalità d’esame
Introduzione
- Introduzione al corso
- Breve cronologia dell’elettronica [Video dal corso del 2020 ]
Amplificatori
- Amplificatori come sistemi lineari a due porte. Circuiti equivalenti [Video dal corso 2020]
- Classificazione degli amplificatori [Video dal corso 2020]
- Amplificatori in cascata. Effetto sulla funzione di trasferimento [Video dal corso 2020]
- Amplificatore operazionale. Definizione e proprieà [Video del corso 2020]
- Non idealità degli amplificatori operazionali. Amplificatore invertente. Approssimazion di corto circuito virtuale. Amplificatore non inverterte, sommatore, derivatore e integratore. Architettura degli amplificatori operazionali. Comportamento in frequenza dell’amplificatore. Amplificatore a polo dominante e amplificatore non compensato [Video dal corso 2020]
- Effetto del polo dominante dell’amplificatore operazionale su amplificatore invertente e integratore. [Video dal corso 2020]
Materiale:
- Note prese in diretta dalle lezioni del 2019 [pdf]
- Note prese in diretta dalle lezioni del 2018 [pdf]
- Piano di studio:
- Sedra-Smith (7th edition): sezioni 1.4, 1.5, 1.6, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8
- Sedra-Smith (5th edition): sezioni 1.4, 1.5, 1.6, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8
Amplificatori in reazione
- Concetto di sistema in reazione e circuiti in reazione. Amplificatori reazionati ideali (b e A unidirezionali, indipendenti dall’impedenza del carico e della sorgente). Proprietà degli amplificatori in reazione (riduzione della sensibilità e delle distorsioni non lineari). Prelievo di tensione o di corrente (prelievo parallelo o serie), inserzione di tensione o di corrente (inserzione serie o parallelo). [Video del corso 2020]
- Effetto sulle impedenze di ingresso e uscita e sulla funzione di trasferimento. Circuito in reazione con prelievo di tensione e inserione di tensione [Video del corso 2020]. Casi SP [Video dal corso 2019 (1/2), Video dal corso 2019 (2/2)], SS [Video dal corso 2019], PP [Video dal corso 2019], PS [Video dal corso 2019]. (i video delle lezioni del corso 2020 sono di cattiva qualità).
- Effetto della reazione sui poli di un sistema con un polo e con due poli [Video dal corso 2019].
- Amplificatore non invertente come esempio di amplificatore in reazione [Video dal corso 2020]
Materiale
- Note prese in diretta dalle lezioni 2019 [pdf]
- Note prese in diretta dalle lezioni 2018 [pdf]
- Piano di studio:
- Sedra-Smith (7th edition): sezioni 11.1, 11.12, 11.13, 11.14, 11.5, 11.6, 11.8
- Sedra-Smith (5th edition): sezioni 8.1, 8.2, 8.3, 8.4, 8.5, 8.6, 8.7, 8.9
Filtri
- Definizione dei filtri ideali passabasso, passabanda, passaalto, elimina banda. Definizione e requisiti di un filtro reale passabasso e passabanda. Funzioni di trasferimento biquadratiche (LP,BP, HP, notch). (video lezione del 2015)
- Cella di Sallen-Key passabasso e passaalto. Filtri biquadratici passa banda (Delyannis) e filtro notch a doppio T pontato.(video lezione del 2014)
- Filtri di Butterworth (video lezione del 2015)
Materiale:
- Piano di studio:
- Sedra-Smith (7th edition): sezioni 17.1, 17.2, 17.3 (solo filtri di Butterworth), 17.4, 17.8
- Sedra-Smith (5th edition): sezioni 12.1, 12.2, 12.3 (solo filtri di Butterworth), 12.4, 12.8
Oscillatori
- Introduzione agli oscillatori sinusoidali. Condizioni di oscillazione e criterio di Barkhausen all’innesco e a regime. [Video dal corso 2020]
- Oscillatore a ponte di Wien. Controllo dell’ampiezza dell’oscillazione con NTC, PTC. Oscillatore a rete di sfasamento. [Video dal corso 2018]
- Oscillatori basati sul teorema dei tre punti. Oscillatori di Colpitts e di Hartley. [Video del corso 2020]
- Cristalli di quarzo: circuito equivalente. Uso dei cristalli di quarzo per realizzare oscillatori di Hartley e Colpitts stabili in frequenza. [Video del corso 2019].
- Esercizi sugli oscillatori [Video dal corso 2019]
Materiale:
- Note dalle lezioni del corso 2019 sugli oscillatori [pdf]
- Note dalle lezioni del corso del 2018 sugli oscillatori [pdf]
- Piano di Studio:
- Sedra-Smith (7th edition): sezioni 18.1,18.2,18.3
- Sedra-Smith (5th edition): sezioni 13.1, 13.2, 13.3
Simulazione numerica di circuiti elettronici
Il programma di simulazione di circuiti elettronici SPICE [Video]
- Note dalle lezioni del corso del 2018 su Spice [pdf]
Dispositivi a semiconduttore
- Conduzione in un metallo e corrente di deriva [Video del corso 2020]
- Cos’è un semiconduttore, in cosa differisce da un metallo e da un isolante. Elettroni e lacune; dipendenza della conducibilità dalla temperatura. [Video del corso 2020]
- Semiconduttori estrinseci e intrinseci. Drogaggio con donatori (As, Sb, P) o accettori (B). [Video del corso 2020]
- Corrente di deriva e diffusione [Video del corso 2020].
- Giunzione p-n all’equilibrio. Regione di svuotamento e barriera di potenziale per la diffusione delle cariche mobili. [Video del corso 2020]
- Giunzione p-n fuori equilibrio. Caratteristica I-V qualitativa ed espressione analitica. Modello del diodo di grande segnale e raddrizzatore a singola semionda. [Video del corso 2020]
- Modello del diodo di piccolo segnale [Video del corso 2019]
- Capacità differenziali del diodo [Video del 2020]
- Breakdown di tipo Zener e a valanga. Regolatore di tensione con diodo Zener [Video del corso 2020].
- Circuiti con diodi: Raddrizzatore a semplice semionda e a doppia semionda. Raddrizzatore a ponte. Filtri raddrizzatori. Definizione di ripple [Video del corso 2020].
- Il transistor come generatore controllato di corrente [Video del 2020]
- Principio di funzionamento del Transistore bipolare a giunzione e modello di Ebers e Moll [Video del corso 2020]
- Regioni di funzionamento del BJT [Video del corso 2020]
- Caratteristiche di uscita del BJT a emettitore comune ed effetto Early [Video del corso 2020]
- Modello di grande segnale del BJT [Video del corso 2020]
- Modello di piccolo segnale del BJT [Video del corso 2020]
- Estrazione dei parametri di piccolo segnale del BJT [Video del corso 2020].
- Circuito equivalente di Giacoletto [Video del corso 2020]
- Polarizzazione del BJT in zona attiva diretta [Video del corso 2020].
- Principio di funzionamento del JFET [Video del corso 2020]
- Regioni di funzionamento e caratteristiche del JFET [Video del corso 2020].
- Principio di funzionamento del MOSFET [Video del corso 2020]
- Regioni di funzionamento e caratteristiche dei MOSFET a canale n e p [Video del corso 2020]
- Circuito equivalente di piccolo segnale di un FET [Video del corso 2020].
- Polarizzazione di un FET con circuito di autopolarizzazione [Video del corso 2020]
Materiale:
- Note prese in diretta dalle lezioni 2019 [pdf]
- Note prese in diretta dalle lezioni 2018 [pdf]
- Piano di studio:
- Sedra-Smith (7th Edition): sezioni 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 4.1, 4.2, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 5.1, 5.2, 5.3, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 10.2
- Sedra-Smith (5th Edition): sezioni 3.7, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.8, 5.1, 5.2, 5.3, 5.6, 5.8,
Configurazioni elementari di amplificatori a bassa frequenza
- Stadio amplificatore con transistore bipolare a emettitore comune e circuito equivalente [Video del corso 2020].
- Stadio amplificatore con BJT a emettitore comune con resistenza sull’emettitore [Video del corso 2020].
- Stadi amplificatori con BJT a collettore comune e confronto tra gli amplificatori [Video della lezione del 2019].
- Amplificatore differenziale con transistori bipolari [Video della lezione del 2019].
- Stadio amplificatore con FET a source comune [Video della lezione del 2020]
- Stadio amplificatore con FET a drain comune e confronto tra i vari tipi di amplificatori con FET [Video della lezione del 2018],
Materiale:
- Note dalle lezioni del corso del 2019 [pdf]
- Note dalle lezioni del corso del 2018 sugli amplificatori con un transistore (una lezione è stata svolta alla lavagna [pdf]
- Piano di studio:
- Sedra-Smith (7th Edition): 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5
- Sedra-Smith (5th edition): 4.7, 4.9, 4.12, 5.4, 5.5, 5.7, 5.9, 5.11
Risposta in frequenza dei circuiti elettronici.
- Divisione della funzione di trasferimento in regione di bassa frequenza, centrobanda e alta frequenza, e analisi corrispondente del circuito. [Video del corso 2018]
- Calcolo del limite superiore di banda e del limite inferiore di banda di un circuito nell’approssimazione di polo dominante con il metodo di Cochrun-Grabel. (Opaione migliore: [Video del corso 2015]). [Video corso 2018 (solo limite superiore di banda, per il limite inferiore non c’è il video ]
- Limite superiore di banda di stati amplicatori con un transistore BJT o FET: Stadio CE con RE, Stadio CC, Stadio CS con RS, Stadio CD [Video del corso 2020 1/2][Video del corso 2020 2/2](Alternativa: [Video del corso 2015 per gli stadi a BJT][Video del corso 2015 per lo stadio CC a BJT e per gli stadi a FET ])
- Limite inferiore di banda degli stadi con transistori [Video del 2020](Alternativa di qualità video migliore: [Video del corso 2018]
- Frequenza di transizione e determinazione di Cbe e Cbc. [Video del 2020] [Video del corso 2018].
- Dispositivi a semiconduttore in SPICE [Video del 2020].
- Svolgimento esercizio su amplificatore a due stadi e prova completa d’esame [Video 1 di 3][Video 2 di 3][Video 3 di 3]
Materiale:
- Note dalle lezioni del corso del 2018 [pdf]
- Note sullo svolgimento di un esercizio [pdf]
- Piano di studio:
- Sedra-Smith (7th Edition): sezioni 10.1, 10.3, 10.4, 10.6
- Sedra-Smith (5th edition): sezioni 6.4, 6.6, 6.9, 6.10, 7.1., 7.2, 7.3
Comparatori e circuiti a scatto
- Comparatori. Generatore di impulsi a partire da una sinusoide. Comparatore rigenerativo (trigger di Schmitt). Generatore d’onda quadra [i video del 2020 sono venuti a scatto, meglio il Video del 2015]
- Generatori d’onda triangolare e VCO [Video del 2015]
- Multivibratori monostabile con trigger di Schmitt [video del 2015]
Materiale:
- Piano di Studio:
- Sedra-Smith (7th edition): sezioni 18.4, 18.5, 18.6, 18.7, 18.8
- Sedra-Smith (5th edition): sezioni 13.4, 13.5, 13.6, 13.7
- Video delle lezioni del Prof. Iannaccone su questi argomenti del corso del 2015 sulla playlist delle lezioni del corso della Primavera 2015
Alimentatori
- Regolatori serie [Video del 2019].
- Regolatori switching [Video del 2019]
Materiale:
- Note dalle lezioni del corso del 2019 [pdf]
- Note dalle lezioni del corso del 2018 [pdf]
- Piano di studio: Millman sezioni 17.1, 17.2, 17.3, 17.4, 17.5, 17.6, appunti delle lezioni
Circuiti Elettronici Digitali
Questa parte del programma è svolta dal Prof. Gianluca Fiori. Materiale e lezioni sono disponibili sul gruppo del corso su Microsoft Teams.
Definizione dei livelli logici. Caratteristiche di un inverter ideale. Inverter reale: caratteristica di trasferimento, fan in, fan out, margini di rumore, dissipazione di potenza. Definizione dei tempi di salita e di discesa, tempi di propagazione.
Logica CMOS: Inverter CMOS Calcolo della caratteristica di trasferimento. Zone di funzionamento dei pMOS e degli nMOS in un inverter. Inverter compensato. Margini di rumore. Calcolo dei tempi di propagazione di un inverter CMOS. Porte logiche. Sintesi della rete di pull up e di pull down di una porta logica complessa. Dimensionamento dei transistori nelle porte logiche complesse. Transistori di passo e porte di trasmissione nella realizzazione di funzioni logiche.
Realizzazione di decoder, demultiplexer, multiplexer e encoder. Memorie di sola lettura (ROM). Realizzazione a diodi, a BJT multiemettitore, a nMOSFET. Indirizzamento bidimensionale. Logica programmabile PROM, PAL, PLA, Flash EEPROM. Latch, latch bistabile, Flip-Flop SR sincrono e asincrono. Flip-Flop D. Timer 555: realizzazione di multivibratori monostabile e astabile. Multivibratori astabili e monostabili realizzati con porte logiche. Memorie ad accesso casuale (RAM). Memorie statiche e dinamiche.
Materiale:
- Piano di studio:
- Sedra-Smith (7th edition): 14.1, 14.2, 14.3, 14.4, 14.5, 14.6, 15.4, 16.1, 16.2, 16.3, 16.4, 16.5
- Sedra-Smith (5th edition): 4.10, 10.1, 10.2, 10.3, 10.5, 11.1, 11.2, 11.3, 11.4, 11.5, 11.6
- Note dalle lezioni del corso del 2017 [pdf]
Riferimenti:
- A. S. Sedra, K. C. Smith, “Microelectronic Circuits”, Oxford University Press, 7th edition (2014).
- A. S. Sedra, K. C. Smith, “Microelectronic Circuits”, Oxford University Press, 75th edition (2003) o edizione italiana “Circuiti per la Microelettronica”, Edizioni Edises (2019).
Modalità d’esame
Prerequisito
Consegna delle relazioni sugli esercizi assegnati durante il corso. Altrimenti non è possibile sostenere l’esame.
Prova scritta
La prova scritta due ore, e prevede 3 domande o esercizi su tutti gli argomenti del corso. È proibito consultare appunti o altro materiale – eccetto i datasheet necessari per svolgere gli esercizi – ed è proibito comunicare con altri. Non si può uscire.
Prova Orale
Due domande o esercizi su tutti gli argomenti del corso. 21 esempi di domande in questa pagina.
Modifiche per emergenza COVID
Nell’estate 2020, gli esami prevedono solo una prova orale, più lunga, e il prerequisito dei progettini. Gli orali si svolgeranno via Microsoft Teams con la webcam accesa e con Teams installato anche sul telefono, in modo da poter scattare una foto di quello che si è scritto su un foglio di carta e inviarlo via chat.
Altro materiale
- Software per la simulazione di circuiti elettronici: LTSpice [link]