programma LABORATORIO DI ELETTRONICA

LABORATORIO DI ELETTRONICA
G. Marsella
PROGRAMMA 2010-2011
1. Introduzione
Richiami di conoscenze di base, circuiti RLC, diodi, transistor.
2. Rumore
Caratterizzazione del rumore, dominio del tempo e della frequenza; banda equivalente di
rumore; tipi di rumore (rumore termico, rumore shot, rumore 1/f); circuiti equivalenti per il
rumore; rumore in un quadrupolo, rapporto segnale rumore, cifra di rumore; quadrupoli in
cascata, formula di Friiss; temperatura di rumore; rumore nei dispositivi a semiconduttore.
3. L’amplificatore operazionale
Caratteristiche generali, saturazione, offset, CMRR, slew-rate, settling time, risposta in
frequenza; configurazioni elementari, configurazione invertente e non invertente; effetti
dell'offset sul guadagno; il rumore nell’amplificatore operazionale; misura delle
caratteristiche di un amplificatore operazionale.
4. La retroazione negli amplificatori operazionali
Generalità sulla retroazione; determinazione del guadagno d’anello; effetti della
retroazione sul guadagno, sulla banda passante, sulle impedenze di ingresso e di uscita,
sulla reiezione dei disturbi; rappresentazione grafica di un sistema retroazionato;
determinazione grafica della stabilità; compensazione.
5. Applicazioni lineari degli amplificatori operazionali
Circuiti per l’addizione e la sottrazione di segnali, circuito sommatore, amplificatore
differenziale, instrumentation amplifier, amplificatori a ponte; convertitori corrente –
tensione, convertitori tensione – corrente; generatori di tensione di riferimento;
amplificatore di carica; circuiti integratore e derivatore.
6. Filtri attivi
Quadrupoli del primo ordine; quadrupoli del secondo ordine, quadrupolo di Butterworth,
Chebyshev e di Bessel; quadrupoli di ordine superiore al secondo; circuiti per
l’implementazione dei filtri attivi; filtri a capacità commutate.
7. Applicazioni non lineari degli amplificatori operazionali
Limitatori; raddrizzatori; amplificatori logaritmici; amplificatori antilogaritmici; comparatori,
interfacciamento con circuiti logici, esempi; rivelatori di picco.
8. Conversione A/D e D/A
La conversione analogico-digitale, risoluzione, errore di quantizzazione, rapporto
segnale/rumore; la conversione digitale-analogico; il campionamento, condizione di
Nyquist; sistemi di conversione, filtri antialiasing, oversampling; circuiti di sample-hold,
interruttori analogici; caratteristica del convertitore digitale-analogico; circuiti per la
conversione digitale-analogico; caratteristica del convertitore analogico-digitale; circuiti per
la conversione analogico-digitale.
ESPERIENZE DI LABORATORIO
1)
2)
3)
4)
5)
L’Amplificatore Operazionale
Applicazioni non lineari degli Amplificatori Operazionali
Filtri
Conversione A/D
Conversione D/A
TESTI CONSIGLIATI
Millman, Grabel, Microelettronica, McGraw-Hill, Milano;
Horowitz and Hill, The art of electronics, Cambridge University Press
Sedra, Smith, Circuiti per la microelettronica, Edizioni Ingegneria 2000, Roma;
R. Mancini, Op Amps For Everyone, Texas Instruments Advanced Analog Products
SLOD006B, August 2002;
B. Carter, T. R. Brown, Handbook of operational amplifier applications, Texas Instruments
Application Report SBOA092A, October 2001;