Laboratorio di Elettronica: Dispositivi elettronici e circuiti

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Leonzia Masini
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1 Laboratorio di Elettronica: Dispositivi elettronici e circuiti Linee di trasmissione Misure su linee di trasmissione (1). Semiconduttori meccanismi di trasporto di carica nei semiconduttori giunzione PN legge della giunzione diodo a giunzione circuiti non lineari conduttanza e capacita' dinamiche quadrupoli lineari e parametri g,h,m,r transistor bjt, mosfet e jfet circuiti di polarizzazione ed esempi di applicazioni. Misure dei comportamenti dinamici di un diodo (1). Esempi di circuiti di impiego di diodi e transistor (3). Amplificazione e reazione Amplificatore operazionale ed anello di reazione applicazioni dell'amplificatore operazionale con reazione negativa Realizzazione di circuiti con operazionali e misura delle caratteristiche (2). Elettronica digitale codice binario porte logiche algebra di Boole famiglie logiche (CMOS e TTL) reti combinatorie flip flop reti sequenziali Costruzione e collaudo di un contatore modulo N (2).

2 Prerequisiti Leggi dei circuiti elettrici: Ohm, Kirchhoff, Thevenin, Norton Elementi lineari dei circuiti: resistenze, condensatori, induttanze, generatori Analisi di Fourier Testi di riferimento J. Millman & A. Grabel Microelectronics (McGraw Hill, 1987) R.C. Jaeger Microelectronic Circuit Design (McGraw Hill, 1997) P. Horowitz & W. Hill The Art of Electronics (Cambridge University Press, 1989) Appunti on line

3 Appunti on line: Cap. 1: Circuiti Cap. 2: Linee di trasmissione Cap. 3: Semiconduttori Cap. 4: Diodi Cap. 5: Misure su diodi Cap. 6: Reti a due porte Cap. 7: Il transistor bjt Cap. 8: Amplificatori a transistor e misure Cap. 9: I transistor mosfet e jfet Cap. 10: Elettronica digitale Cap. 11: Amplificazione e reazione Marcello Carla' carla@ fi.infn.it Dip. di Fisica studio 126 tel / 2060

4 Segnale: grandezza fisica che interessa conoscere o misurare (perche' contiene informazione) Elettronica Analogica Le variabili elettriche di un circuito (tensioni e correnti) sono funzioni, per lo piu' continue, ma non necessariamente lineari, dei segnali. Elettronica Digitale Le variabili elettriche hanno solo due valori discreti, indicati convenzionalmente con 0 ed 1. Codici di 0 e 1 rappresentano numericamente i segnali.

5 Elaborazione Elettronica Analogica dei segnali Amplificazione (o attenuazione) Lo strumento di misura ha un suo campo (range) di lavoro ottimale. I valori del segnale possono essere fuori di questo campo perche' troppo piccoli o troppo grandi. Filtraggio Ogni segnale ed ogni strumento di misura sono affetti da rumore. Rendere il piu' alto possibile il rapporto segnale/rumore significa ridurre l'errore di misura. Trasformazioni non lineari L'informazione che interessa puo' essere contenuta in una funzione non lineare del segnale. Ad esempio: l'intensita' del segnale supera o no un certo valore di soglia?

6 Elaborazione Elettronica Digitale dei segnali Operazioni logiche elementari Gli elementi di base dell'elettronica digitale sono le porte logiche, circuiti che eseguono le operazioni logiche AND, OR, NOT tra le variabili logiche. Operazioni logiche combinatorie Utilizzando le porte logiche si possono realizzare reti capaci di eseguire operazioni logiche e matematiche che sono funzioni complesse dei valori delle variabili logiche di ingresso. Operazioni logiche sequenziali Reti logiche in cui il valore delle variabili di uscita dipende dal valore delle variabili di ingresso e dalla storia precedente della rete (reti dotate di memoria).

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