Informazioni generali
Nome
Elettronica Digitale
insegnamento
Anno
2011/2012
Propedeuticità Elettrotecnica
Carico didattico
CFU
Ore totali lezione
Ore totali esercitazione
Ore totali laboratorio
9
66
24
0
Obiettivi
Conoscenze: Lo scopo del corso è quello di fornire gli elementi base per la comprensione e l’analisi
dei circuiti elettronici, sia analogici sia digitali, con particolare enfasi su questi ultimi.
Capacità: L'insegnamento ha l'obiettivo di sviluppare le capacità di analisi e sintesi di circuiti e
sistemi elettronici analogici e digitali.
Comportamenti: L'insegnamento ha l'obiettivo di sensibilizzare gli studenti sull’importanza dei
circuiti elettronici nello sviluppo di tecnologie e applicazioni informatiche.
Programma
CENNI SUI SEMICONDUTTORI E DIODI: Struttura cristallina dei semiconduttori, drogaggio,
correnti di diffusione e drift, capacità di diffusione e transizione, giunzione p-n e suo
funzionamento, legge di Shockley, meccanismi di breakdown a valanga e Zener. (L.4, E.1)
CIRCUITI CON DIODI: Concetto di retta di carico, circuiti equivalenti del diodo per grandi
segnali, tecniche di analisi dei circuiti a diodi, rettificatori, raddrizzatori, tagliatori e fissatori, logica
a diodi, modello linearizzato. (L.4, E.1)
TRANSISTORI BJT E FET: Struttura fisica, principio di funzionamento, caratteristiche di ingresso
e uscita, effetto Early, modello di Ebers-Moll, determinazione del punto di riposo, modelli
linearizzati. (L.8, E.2)
AMPLIFICATORI A TRANSITORI: Configurazioni a singolo transistore, calcolo
dell’amplificazione di corrente e di quella di tensione, comportamento in frequenza dei circuiti a
transistori. (L.6, E.4)
AMPLIFICATORI OPERAZIONALI: amplificatori operazionali e loro utilizzo in circuiti lineari.
(L.3, E.1)
REGOLATORI LINEARI E A COMMUTAZIONE: Regolatore di tensione serie, regolatori
monolitici integrati, principio di funzionamento dei regolatori a commutazione forward e flyback,
alimentatori a commutazione per personal computer, regolatore di corrente.(L.3, E.1)
CONVERTITORI ANALOGICO-DIGITALE E DIGITALE-ANALOGICO: principio di
funzionamento, caratteristiche statiche e dinamiche, esempi di convertitori e relative caratteristiche.
(L.5, E.1)
PORTE LOGICHE IN TECNOLOGIA CMOS: Inverter CMOS, parametri caratteristici dei circuiti
digitali, calcolo dell’energia dissipata durante la commutazione, fan-in, fan-out, sintesi delle porte
logiche tramite il metodo della pull-up/pull-down network, protezione ingressi da scariche
elettrostatiche, logica a pass transistor. (L.8, E.2)
FAMIGLIE LOGICHE BIPOLARI: Famiglia RTL, famiglia DTL, famiglia TTL, stadio di uscita
totem pole, porta NAND TTL, porte TTL complesse, porta TTL tristate, famiglia TTL Schottky,
confronto tra le diverse famiglie TTL. (L.4, E.2)
LOGICA SEQUENZIALE: Flip-flop S/R in tecnologia CMOS, flip-flop D e D edge triggered. (L.6,
E.2)
MEMORIE A SEMICONDUTTORE: Struttura a matrice delle memorie, ROM a diodi, ROM e
Programma
PROM a MOS, memoria SRAM e DRAM, principio di funzionamento del decoder degli indirizzi,
memorie EPROM e EEPROM. (L.8, E.2)
GENERATORI DI CLOCK: Generatore di onda quadra, oscillatore quarzato di Pierce.(L.4, E.2)
IL CIRCUITO INTEGRATO NE555: Applicazioni per la realizzazione di trigger, temporizzatori e
monostabili (L.3, E.3)
Materiale didattico
Dispense fornite dal docente (disponibili sul sito web del corso a http://brahms.iet.unipi.it/esd).
S. Sedra and K. C. Smith, “Microelectronic Circuits”, Oxford University Press, New York 1998.
J. Millman e A. Grabel, “Microelettronica”, McGraw-Hill, Milano (1994).
Modalità di Esame
Prova scritta e prova orale. La prova scritta è valida per l’appello corrente e per i due successivi. In
caso di abbandono durante la prova orale si dovrà sostenere una nuova prova scritta. L'ammissione
alla prova orale è subordinata al superamento della prova scritta.
