Laboratorio di elettronica
A.A. 2018/2019
Obiettivi formativi
Lo studente al termine del corso avrà acquisito le seguenti abilità:
1. Saprà descrivere il funzionamento di un diodo e di un transistore bipolare
2. Sarà in grado di calcolare il punto di polarizzazione, il guadagno per piccolo segnale e la banda passante di un amplificatore a transistor monostadio.
3. Sarà in grado di progettare un amplificatore a transistor nelle configurazioni principali
4. Saprà analizzare un semplice amplificatore operazionale a transistor (guadagno, banda passante, slew rate, dinamica).
5. Saprà descrivere e dimensionare uno specchio di corrente.
6. Sarà in grado di progettare un alimentatore stabilizzato.
7. Sarà in grado di progettare un limitatore di tensione, un dc restorer, un rivelatore di picco, un elevatore di tensione.
8. Conoscerà la terminologia dei circuiti di campionamento e conversione analogico-digitale/digitale-analogica, nonchè il teorema del campionamento.
1. Saprà descrivere il funzionamento di un diodo e di un transistore bipolare
2. Sarà in grado di calcolare il punto di polarizzazione, il guadagno per piccolo segnale e la banda passante di un amplificatore a transistor monostadio.
3. Sarà in grado di progettare un amplificatore a transistor nelle configurazioni principali
4. Saprà analizzare un semplice amplificatore operazionale a transistor (guadagno, banda passante, slew rate, dinamica).
5. Saprà descrivere e dimensionare uno specchio di corrente.
6. Sarà in grado di progettare un alimentatore stabilizzato.
7. Sarà in grado di progettare un limitatore di tensione, un dc restorer, un rivelatore di picco, un elevatore di tensione.
8. Conoscerà la terminologia dei circuiti di campionamento e conversione analogico-digitale/digitale-analogica, nonchè il teorema del campionamento.
Risultati apprendimento attesi
Non definiti
Periodo: Primo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento non può essere seguito come corso singolo. Puoi trovare gli insegnamenti disponibili consultando il catalogo corsi singoli.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Periodo
Primo semestre
Programma
Il corso si propone di introdurre concetti avanzati dell'elettronica analogica illustrandoli mediante esperienze di laboratorio. Vengono utilizzati transistor, diodi, trasformatori, amplificatori operazionali. Ampio spazio è dato alle tecniche di progettazione di circuiti analogici complessi, tra cui gli amplificatori multistadio a transistor e alcune classi di circuiti non lineari. I circuiti studiati vengono inseriti in contesti applicativi quali le telecomunicazioni, l'hi fi, la trasduzione di segnali fisici o biologici, ecc. Nel corso verranno trattati i seguenti argomenti:
- Dispositivi attivi: diodo e transistor bipolare (BJT).
Richiami sui principi di funzionamento dei semiconduttori. Giunzione pn (diodo). Il diodo come sensore di temperatura. Struttura npn (transistor). Trasporto dei portatori minoritari in base. Effetto transistor ed equazione di Ebers e Moll. Il transistor come amplificatore di corrente o tensione. Circuiti per piccolo e grande segnale. Il transistor come interruttore.
- Circuiti non lineari con diodi e transistor.
Rivelatore di picco. DC restorer (clamping). Limitatori attivi (clipping). Elevatore di tensione (circuito di Cokroft Walton). Raddrizzatore a ponte di diodi. L'alimentatore stabilizzato. Raddrizzatori attivi. Circuito del valore assoluto.
- Amplificatori a transistor.
Configurazione a emettitore comune. Configurazione a collettore comune (inseguitore di emettitore). Configurazione a base comune. Configurazione cascode. Amplificatore differenziale. Specchi di corrente. L'amplificatore operazionale a transistor. Teorema di Miller e banda passante dell'amplificatore operazionale. Amplificatori a transistor retroazionati negativamente. Amplificatori audio.
- Circuiti a transistor retroazionati positivamente.
Trigger di Schmitt. Astabile. Multivibratore astabile. Generatori di forma d'onda.
- Proprietà dei segnali.
Ritardo e tempo di salita (teoremi di Elmore).
- Conversione dei segnali A/D e D/A (cenni).
- Dispositivi attivi: diodo e transistor bipolare (BJT).
Richiami sui principi di funzionamento dei semiconduttori. Giunzione pn (diodo). Il diodo come sensore di temperatura. Struttura npn (transistor). Trasporto dei portatori minoritari in base. Effetto transistor ed equazione di Ebers e Moll. Il transistor come amplificatore di corrente o tensione. Circuiti per piccolo e grande segnale. Il transistor come interruttore.
- Circuiti non lineari con diodi e transistor.
Rivelatore di picco. DC restorer (clamping). Limitatori attivi (clipping). Elevatore di tensione (circuito di Cokroft Walton). Raddrizzatore a ponte di diodi. L'alimentatore stabilizzato. Raddrizzatori attivi. Circuito del valore assoluto.
- Amplificatori a transistor.
Configurazione a emettitore comune. Configurazione a collettore comune (inseguitore di emettitore). Configurazione a base comune. Configurazione cascode. Amplificatore differenziale. Specchi di corrente. L'amplificatore operazionale a transistor. Teorema di Miller e banda passante dell'amplificatore operazionale. Amplificatori a transistor retroazionati negativamente. Amplificatori audio.
- Circuiti a transistor retroazionati positivamente.
Trigger di Schmitt. Astabile. Multivibratore astabile. Generatori di forma d'onda.
- Proprietà dei segnali.
Ritardo e tempo di salita (teoremi di Elmore).
- Conversione dei segnali A/D e D/A (cenni).
Propedeuticità
Fondamenti di elettrostatica
Familiarità con strumentazione elettronica da laboratorio
Familiarità con strumentazione elettronica da laboratorio
Prerequisiti
PREREQUISITI
1.Uso della strumentazione elettronica da laboratorio (alimentatore, generatore di funzioni, multimetro digitale, oscilloscopio digitale, ponte RCL).
2.Basi di teoria delle reti lineari.
3.Concetto di retroazione negativa e positiva.
4.Uso di amplificatori operazionali.
5.Teorema della risposta in frequenza.
6.Funzioni di trasferimento e significato fisico dei poli.
7.Concetto di impedenza.
8.Proprietà ed uso dei cavi coassiali.
MODALITA' D'ESAME
L'esame consiste in una prova orale, volta ad accertare le competenze acquisite.
1.Uso della strumentazione elettronica da laboratorio (alimentatore, generatore di funzioni, multimetro digitale, oscilloscopio digitale, ponte RCL).
2.Basi di teoria delle reti lineari.
3.Concetto di retroazione negativa e positiva.
4.Uso di amplificatori operazionali.
5.Teorema della risposta in frequenza.
6.Funzioni di trasferimento e significato fisico dei poli.
7.Concetto di impedenza.
8.Proprietà ed uso dei cavi coassiali.
MODALITA' D'ESAME
L'esame consiste in una prova orale, volta ad accertare le competenze acquisite.
Metodi didattici
Modalità di esame: L'esame consiste in una prova orale, volta ad accertare le competenze acquisite.
Modalità di frequenza: Obbligatoria
Modalità di erogazione: Tradizionale
Modalità di frequenza: Obbligatoria
Modalità di erogazione: Tradizionale
Materiale di riferimento
R. C. Jaeger, "Microelectronics", Mc Graw Hill
A. Pullia, "Dispense di laboratorio elettronico", CD-ROM
A. Pullia, "Dispense di laboratorio elettronico", CD-ROM
FIS/01 - FISICA SPERIMENTALE
ING-INF/01 - ELETTRONICA
ING-INF/01 - ELETTRONICA
Laboratori: 54 ore
Lezioni: 12 ore
Lezioni: 12 ore
Docenti:
Capra Stefano, Pullia Alberto
Docente/i
Ricevimento:
Su appuntamento