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ELETTRONICA
REGGIO DI CALABRIA
Dati Generali
Periodo di attività
Syllabus
Obiettivi Formativi
Il corso di “Fondamenti di Elettronica Analogica e Digitale” intende trasferire agli studenti alcuni fondamentali concetti relativi al funzionamento e l’utilizzo di dispositivi elettronici a semiconduttore per il trattamento di segnali analogici e digitali. Gli studenti sono posti in condizione di analizzare il comportamento di semplici circuiti, anche a vari livelli di astrazione, a partire dai diodi e proseguendo con i transistor, per finire con blocchi funzionali più complessi. Il corso prevede altresì una parte di sintesi circuitale con lo scopo di fornire agli studenti gli elementi di base necessari per la progettazione di circuiti digitali basati su porte logiche. Di fondamentale importanza è l’acquisizione di nozioni che garantiscono allo studente la possibilità di confrontare i sistemi analogici e digitali in termini di prestazioni elettroniche.
Conoscenza e comprensione: a seguito del superamento dell’esame, lo studente conosce i principi fondamentali di funzionamento dei circuiti elettronici analogici a diodi e singoli transistori. Conosce le tecniche di analisi e di sintesi di reti logiche combinatorie, ed è in grado di progettare semplici circuiti sequenziali, quali i contatori.
Capacità di applicare conoscenze: a seguito del superamento dell’esame, lo studente è in grado di analizzare e progettare circuiti elettronici utilizzando transistori MOSFET e/o BJT, è in grado di analizzare il comportamento di semplici circuiti elettronici analogici e digitali proposti in letteratura.
Autonomia di giudizio: per il superamento dell'esame lo studente deve rispondere autonomamente a domande teoriche, analitiche e progettuali a risposta libera ed è quindi portato a sviluppare autonomia di giudizio sulla completezza, la profondità e la correttezza delle risposte liberamente fornite.
Abilità comunicative: a seguito del superamento dell’esame, lo studente è in grado di illustrare le motivazioni teoriche e tecniche che sono alla base delle proprietà di circuiti fondamentali analogici e digitali.
Capacità di apprendimento: a seguito del superamento dell’esame, lo studente è in grado di apprendere in autonomia altre caratteristiche di base dell'elettronica circuitale moderna e di applicare le stesse configurazioni circuitali in nuovi progetti.
Prerequisiti
No
Metodi didattici
Lezioni frontali e attività di laboratorio
Verifica Apprendimento
Gli esami di accertamento e valutazione consistono in una prova scritta ed orale volte ad accertare la comprensione dei metodi teorici e pratici per l’analisi e la sintesi di circuiti elettronici analogici e digitali.
Il voto massimo è 30 e lode.
30 e lode: conoscenza completa, approfondita e critica degli argomenti, eccellente proprietà di linguaggio, completa ed originale capacità interpretativa, piena capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
28 - 30: conoscenza completa e approfondita degli argomenti, ottima proprietà di linguaggio, completa ed efficace capacità interpretativa, in grado di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
24 - 27: conoscenza degli argomenti con un buon grado di padronanza, buona proprietà di linguaggio, corretta e sicura capacità interpretativa, buona capacità di applicare in modo corretto la maggior parte delle conoscenze per risolvere i problemi proposti;
20 - 23: conoscenza adeguata degli argomenti ma limitata padronanza degli stessi, soddisfacente proprietà di linguaggio, corretta capacità interpretativa, più che sufficiente capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
18 - 19: conoscenza di base degli argomenti principali, conoscenza di base del linguaggio tecnico, sufficiente capacità interpretativa, sufficiente capacità di applicare le conoscenze di base acquisite;
Insufficiente: lo studente non possiede una conoscenza accettabile degli argomenti trattati durante il corso.
Testi
- A. S. Sedra, K. C. Smith, “Circuiti per la microelettronica"
- J. Millman, A. Grabel, P. Terreni, "Elettronica di Millman"
- J. M. Rabaey, A. Chandrakasan, B. Nikolic, "Digital integrated circuits: a design perspective"
- Materiale didattico fornito dal docente
Contenuti
Materiali semiconduttori, Trasporto della carica nei semiconduttori, Drogaggio.
La giunzione p-n: barriera di potenziale, capacità della giunzione.
Polarizzazione del diodo, Raddrizzatori, Modello a piccoli segnali del diodo.
La commutazione del diodo.
Principio di funzionamento del BJT, Modello ad ampi segnali, Modelli a piccoli segnali.
Il BJT come amplificatore, Caratteristiche degli amplificatori a BJT.
Principio di funzionamento del MOSFET, Modello ad ampi segnali, Modelli a piccoli segnali.
Il MOSFET come amplificatore, Caratteristiche degli amplificatori a MOSFET.
Figure di merito di un sistema digitale, Prestazioni, Dissipazione di potenza.
Algebra Booleana, Porte logiche fondamentali ed universali, Sintesi ottima di reti logiche, Circuiti combinatori e sequenziali.
Il Latch SR, I Flip-Flop, Level Triggered J-K Flip Flop, I Flip-Flop J-K Master Slave, I Flip-Flop di tipo D, I Flip-Flop di tipo T, I Flip-Flop Edge Triggered, I Contatori Sincroni, I Contatori Asincroni, Registri a scorrimento.
Logica CMOS, Memorie a semiconduttore.
Caratteristiche dell’amplificatore Operazionale (OpAmp) ideale, Circuiti fondamentali ad OpAmp.