UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DELL'AQUILA FACOLTÀ DI INGEGNERIA A.A. 2009/2010 Elettronica Analogica I ( I1E, I1T, I1I ) - Leuzzi Giorgio (Aggiornato il 4/12/2009) Contenuti del corso (abstract del programma): Studio dei circuiti di base ad un transistor (amplificatori ad emettitore/source a base/gate comune, a collettore/drain comune, a doppio carico), e a due transistor (specchi di corrente, differenziale, cascode, Darlington), sia con transistor bipolari (BJT) che ad effetto di campo (MOSFET). Struttura circuitale delle porte logiche. Programma esteso: Il diodo: il diodo ideale, caratteristica reale, circuiti equivalenti. Il diodo come elemento raddrizzatore: raddrizzatori a una e a due semionde, alimentatori. Circuiti limitatori e limitatori a diodo Zener; circuiti agganciatori. Il metodo della retta di carico. Punto di lavoro e circuito linearizzato (a piccolo segnale). La porta campionatrice. Il transistor: il transistor come generatore di corrente controllato in tensione linearizzato. Caratteristica di uscita e transcaratteristica. MOSFET e BJT: transconduttanza, resistenza di ingresso e di uscita, guadagno in tensione. Limiti di funzionamento: interdizione e saturazione. Invertitore digitale. Punto di lavoro e parametri a piccolo segnale. Circuito equivalente a parametri ibridi di BJT e FET ad emettitore comune e a source comune. Struttura fisica di diodi, BJT e MOSFET; cenni sulle tecnologie di fabbricazione. Amplificatori di base: Transistor a gate/base comune: guadagno in tensione, in corrente e di transimpedenza. Resistenze di ingresso e di uscita. Frequenza di taglio superiore. Transistor a drain/collettore comune: guadagno in tensione e in corrente. Resistenze di ingresso e di uscita; adattamento di impedenza. Frequenza di taglio superiore. Autopolarizzazione con una resistenza (BJT) o con due resistenze (MOSFET). Condensatore di disaccoppiamento. Frequenza di taglio inferiore. Resistenza di carico accoppiata tramite condensatore. Frequenza di taglio inferiore. Rette di carico statica e dinamica e punto di polarizzazione. Resistenza di emettitore/source: stabilizzazione del punto di lavoro. Polarizzazione a quattro resistenze: stabilizzazione, condensatore di bypass. Frequenza di taglio inferiore. Transistor ad emettitore/source comune con resistenza di emettitore/source: guadagni e resistenze di ingresso/uscita. Sensibilità ai parametri del transistor. Circuiti di base a due o più transistor: Amplificatore Cascode. Transistor in connessione Darlington: circuito equivalente a parametri ibridi. Connessione Darlington modificata. Transistor come carico attivo: connessione a diodo, connessione a tensione di gate/base costante. Generatore di corrente costante. Specchio di corrente a BJT e a FET: specchi semplici e complessi. Coppia differenziale: comportamento a grande segnale; punto di lavoro e comportamento a piccolo segnale. Semplice amplificatore differenziale di transconduttanza. Amplificatore differenziale con specchi di corrente: polarizzazione; comportamento a piccolo segnale: guadagni di modo differenza e di modo comune, banda passante, dinamica. Coppia a simmetria complementare in connessione collettore/drain ed emettitore/source comune. Amplificatori di potenza: potenza, guadagno ed efficienza. Classe A, AB, B, C. Push-pull. Porte logiche DTL, TTL, ECL, CMOS. Testi di riferimento: J.Millman, C.Halkias, Microelettronica, Boringhieri Modalità d'esame: Prova pratica Prova scritta Prova orale Risultati d'apprendimento previsti: Lo studente dovrà acquisire la capacità di analizzare e soprattutto progettare i semplici circuiti elettronici oggetto del programma. Dovrà anche acquisire la capacità di montare e misurare in pratica i suddetti circuiti.