Il corso si pone come obiettivo quello di completare la formazione di base dello studente per quanto concerne l’elettronica analogica e di avviarlo alle attività di laboratorio, con uso della strumentazione di misura e del simulatore circuitale Spice. Alla fine del corso lo studente deve avere acquisito conoscenze sulle architetture di amplificazione multi-stadio sia a MOS che a BJT con particolare riferimento al comportamento in frequenza dei dispositivi elementari e dei circuiti di base; deve avere padronanza dei concetti della reazione negativa, dei problemi di stabilità degli amplificatori reazionati e delle tecniche di compensazione degli stessi.
Prerequisiti
Gli studenti devono avere familiarità con i principi di funzionamento dei diodi e dei transistor MOS, con l'uso della trasformata di Fourier, della trasformata di Laplace, dei diagrammi di Bode e dei numeri complessi. Gli studenti devono essere in grado di eseguire analisi di circuiti elettronici semplici, sia in corrente alternata che continua, a piccoli e grandi segnali, e di comprendere la struttura e il principio di funzionamento degli stadi di amplificazione di base con amplificatori operazionali e transistor MOS.
Metodi didattici
Lezioni (ore/anno in aula): 32 Esercitazioni (ore/anno in aula): 13 Attività pratiche (ore/anno in aula): 16 Le lezioni sono svolte alla lavagna a volte con l'ausilio di lucidi Le esercitazioni sono svolte alla lavagna come ripasso di argomenti propedeutici, soluzione analitica di problemi e verifica settimanale dell'apprendimento Le attività pratiche sono svolte sia con l'utilizzo del simulatore circuitale che con gli strumenti di misura del laboratorio.
Verifica Apprendimento
L’esame consiste in una prova orale per ciascuno dei due moduli (A e B). In generale l’orale ha lo scopo di approfondire il grado di comprensione degli argomenti del corso e la capacità di soluzione di problemi circuitali. Alla fine di ciascun modulo sarà inoltre prevista una prova scritta in itinere facoltativa sugli argomenti del modulo appena concluso. Ciascuna prova scritta in itinere include 2 o 3 problemi circuitali e 10 domande a risposte multiple. Se la prova in itinere viene superata, la prova orale del relativo modulo diventa facoltativa. Se lo studente supera entrambe le prove in itinere e non sostiene orali, il voto è dato dalla media dei voti delle prove in itinere. Lo studente ha comunque facoltà di sostenere la prova orale allo scopo di poter migliorare il voto della/e prova/e in itinere. La prova orale può essere svolta nel medesimo appello della prova in itinere o in successivo appello. La prova orale rimane obbligatoria per i moduli per i quali lo studente non svolge o non supera le prove in itinere. Il voto finale è costituito dalla media dei voti ottenuti nei due moduli incrementato di un punteggio variabile tra zero e un punto in base alla valutazione delle relazioni sulle attività di laboratorio.
Testi
A.S. Sedra, K.C. Smith. Microelectronics Circuits. Manuale Spice; Data Sheets e Applications di componenti elettronici.
Contenuti
Richiami sugli stadi di amplificazione a singolo transistore. Comportamento in alta frequenza dei transistori, circuito equivalente in alta frequenza per MOS e BJT. Analisi in alta frequenza degli stadi elementari di amplificazione. Stadio cascode. Stadio differenziale a BJT e MOS. Richiami sugli specchi di corrente. Amplificatori multistadio. La reazione: concetti fondamentali, reazione negativa e reazione positiva. La reazione negativa applicata agli amplificatori. Calcolo del guadagno d’anello. Stabilità di amplificatori reazionati. Compensazione in frequenza.