Elettronica Analogica

Descrizione

1. CIRCUITI ELETTRONICI UTILIZZANTI TRANSISTORI (11 ore di lezione + 6 ore di esercitazione)

Richiami dei principi di funzionamento dei transistori MOSFET. Tecniche di polarizzazione. Stabilità della polarizzazione. Piccolo segnale e linearizzazione della risposta. Generatori di corrente lineari ed a specchio. Stadi amplificatori in configurazione Source a massa, stadi Gate a massa, stadi Source follower: guadagno e dinamica, impedenze di ingresso ed uscita, potenza dissipata. Circuiti differenziali: segnali differenziali e di modo comune, guadagno, non idealità, uscita single-ended, simmetria. Cenni del transistore bipolare.

2. RUMORE NEI CIRCUITI ELETTRONICI (10 ore di lezione + 4 ore di esercitazione)
Sorgenti fisiche di rumore nei circuiti elettronici: rumore termico nei resistori e nei MOSFET, rumore shot nei bipolari. Rappresentazione del rumore: densita’ spettrale e valore quadratico medio. Calcolo del rumore nei circuiti amplificatori a singolo stadio e nei circuiti differenziali. Trasferimento della densità spettrale tra stadi amplificanti. Banda equivalente di rumore. Valore rms in uscita agli amplificatori. Rapporto segnale/disturbo nei circuiti elettronici.

3. AMPLIFICATORI LINEARI A PIU’ STADI (8 ore di lezione + 3 ore di esercitazione)
Circuiti amplificatori a più stadi: collegamenti AC e DC, accoppiamenti impedenziali, polarizzazione, guadagno massimo e dinamica di funzionamento. Uso dello specchio di corrente nei circuiti. Stadio differenziale con carico a specchio. Dinamica dei circuiti su grandi segnali. Struttura degli amplificatori di tensione e di quelli di corrente.

4. DISTORSIONE NEGLI AMPLIFICATORI (7 ore di lezione + 4 ore di esercitazione )
Calcolo dell’errore di linearita’ nei transistori. Applicazioni agli amplificatori elementari. Caratteristica a tangente iperbolica dello stadio differenziale. Calcolo della distorsione armonica nei circuiti complessi a transistori. Riduzione della distorsione : aggiunta della resistenza di degenerazione; effetto di linearizzazione negli stadi differenziali; compensazione della distorsione in stadi amplificatori in cascata.

5. RISPOSTA IN FREQUENZA DEGLI AMPLIFICATORI (11 ore di lezione + 7 ore di esercitazione )
Richiami sulle funzioni di trasferimento, poli e zeri, rappresentazione di Bode e sul piano complesso. Comportamento in frequenza dei MOSFET e dei BJT: frequenza di taglio e modelli equivalenti. Comportamento in frequenza degli stadi elementari a piu’ transistori e risposta nel tempo. Metodo delle costanti di tempo. Effetto Miller. Prodotto guadagno-banda. Stadio Cascode. Analisi in frequenza di circuiti a più stadi. Tecniche di ricerca del polo dominante.

6. AMPLIFICATORI RETROAZIONATI (11 ore di lezione + 6 ore di esercitazione + 2 ore di progetto)
Richiami dei princìpi della reazione. Desensibilizzazione del guadagno da variazioni dei parametri. Trasferimento  ingresso-uscita con retroazione ideale. Calcolo del guadagno d’anello. Terra virtuale. Guadagno reale di circuiti reazionati con guadagno d’anello finito. Modifica delle impedenze di ingresso e di uscita. Comportamento in frequenza di circuiti reazionati negativamente: criterio di Bode e luogo delle radici. Analisi del rumore nei circuiti retroazionati e calcolo della densità di rumore in uscita e del valore rms.