Fondamenti di Elettronica

1. Sistemi Elettronici

1.1 Segnali e Sistemi: generatori e sensori reali. Rappresentazione nel tempo e componenti in frequenza. Sistemi analogici e digitali, condizionamento dei segnali, elaborazione, controllo, attuazione.

1.2 Richiami di Elettrotecnica: partitore di tensione e di corrente, equivalente Thevenin e Norton, concetto di impedenza, circuiti RC e CR nel dominio del tempo e della frequenza.

2. Dispositivi Elettronici

2.1 Cenni di Fisica dei Semiconduttori: droganti, portatori.
2.2 Diodo: principio di funzionamento, caratteristiche statiche ideali, impiego come raddrizzatore e nei circuiti di “taglio”.
2.3 Transistore MOS: principio di funzionamento, caratteristiche statiche ideali, impiego come interruttore ed amplificatore.

3. Elettronica Digitale

3.1 Inverter CMOS: prestazioni statiche e dinamiche, margini di rumore.
3.2 Porte Logiche CMOS elementari e complesse: topologia, prestazioni statiche e dinamiche.

4. Elettronica Analogica

4.1 Stadi amplificatori a singolo MOSFET: stadio source a massa, stadio source a massa con degenerazione di source, stadio source follower.
4.2 Stadi differenziali a MOSFET e specchi di corrente.
4.3 Amplificatori operazionali: caratteristiche ideali e deviazioni dall’idealita’, funzionamento lineare; comparatore.
4.4 Reazione negativa: concetto di terra virtuale, calcolo del guadagno d’anello, guadagno ideale e reale, stabilita’, effetto della retroazione sulle impedenze.
4.5 Configurazioni invertente e non invertente: guadagno ideale e reale, calcolo delle impedenze di ingresso e uscita, effetto delle non idealita’.
4.6 Circuiti con amplificatori operazionali reali per la somma, la differenza, l’integrazione, la derivazione e il filtraggio di forme d’onda: amplificatore sommatore, amplificatore delle differenze, amplificatore per strumentazione, integratore di Miller e approssimato, derivatore ideale e derivatore approssimato, filtri del primo ordine.

5. Conversione Analogico-Digitale e Digitale-Analogica

5.1 Generalità sul campionamento: criteri di ricostruzione, spettro ed equivocazione.
5.2 Circuito di Sample&Hold: struttura circuitale, parametri e non idealita’.
5.3 Cenni sui convertitori DAC: esempi di struttura interna, errori e non-linearita’
5.4 Convertitori ADC: esempi di struttura interna, quantizzazione, errori e non-linearita’.