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1 Indice Indice 1 Amplificatori Operazionali Stadi Amplificanti Amplificatori Differenziali Retroazione Invenzione della Retroazione Proprietà dei Circuiti Reazionati Ideali Reazioni Negativa e Positiva Effetto della Reazione sulla Banda Amplificatore Operazionale (OpAmp) Parametri dell OpAmp ideale Parametri dell OpAmp Reale Caratteristiche in Frequenza ad Anello Aperto dell OpAmp Architettura Interna dell OpAmp OpAmp Compensati e Non Compensati Stabilità degli OpAmp non compensati e decompensati Conseguenze della Reazione negli OpAmp OpAmp in Configurazione Invertente OpAmp in Configurazione Non Invertente Alterazione delle Resistenze dello Stadio Alterazione della Risposta in Frequenza dello Stadio Risposta al Grande Segnale Origine dello Slew-Rate Risposta al Piccolo Segnale Settling time Caratteristiche Elettriche Compensazione della Corrente di Bias Compensazione dell Offset di Tensione Vos Alimentazioni Correnti di Uscita Esercizi Circuiti con OpAmp Circuiti Lineari con ApAmp Configurazioni invertente Configurazioni non invertente Sommatore Invertente Sottrattore (amplificatore delle differenze) Amplificatore per Strumentazione Integratori e Derivatori Integratore ideale Integratore reale Derivatore ideale Derivatore reale Convertitori Tensione e Corrente Convertitore Corrente-Tensione Convertitore Tensione-Corrente Riferimenti di Tensione... 62

2 Electronic Systems 2.5. Classificazione dei FILTRI Filtri Attivi del Primo Ordine Integratore invertente Filtro passa-basso con guadagno finito Filtro passa-alto con guadagno finito Filtro passa-banda Phase Shifter Filtri Butterworth Filtro passa-basso Butterworth del primo ordine Filtro passa-basso Butterworth del secondo ordine Filtri passa basso Butterworth di ordine qualsiasi Filtri di Butterworth passa alto, passa banda e notch Filtri Chebyschev Filtri Bessel Filtri Ellittici (Cauer) Esercizi sui circuiti lineari con OpAmp Circuiti Non Lineari con OpAmp Raddrizzatore di precisione (SuperDiodo) Raddrizzatori a semionda Raddrizzatore ad onda intera Comparatori Rivelatore di zero Rivelatore di livello Comparatore a finestra (window comparator) Comparatore con isteresi (Trigger di Schmitt) Trigger di Schmitt invertente Trigger di Schmitt non invertente Confronto tra Comparatore e Trigger Generatori di Forme d Onda Oscillatori sinusoidali Oscillatore a sfasamento Oscillatore a ponte di Wien Oscillatori a tre punti Generatore di onda rettangolare (multivibratore astabile) Generatore di impulsi rettangolari (multivibratore monostabile) Generatore di segnale triangolare Esercizi Compensazione in frequenza Risposta in Frequenza Compensazione interna degli OpAmp Compensazione a polo dominante (diretta e alla Miller) Compensazione Polo-Zero Compensazione a due poli Compensazione Feedforward Compensazione Esterna degli OpAmp Configurazione Non Invertente Criteri di stabilità Condizione limite di MF= Configurazione Invertente Effetto della Capacità in Retroazione Configurazione Non Invertente Configurazione Invertente Integratore Derivatore

3 3.5. Effetto della Capacità in Ingresso Esempio Esempio Compensazione di un buffer Invertente Compensazione di un amplificatore per fotodiodo Effetto della Resistenza in Uscita e della Capacità di Carico Compensazione con Feedback Negativo Esempio Esempio Compensazione con Feedback Positivo Compensazione con Anticipo di Reazione OpAmp particolari Instrumentation Amplifier (INA) Amplificatore delle differenze Amplificatore per Strumentazione Autozeroing INA: Esempi di utilizzo Isolation Amplifiers (ISO) Introduzione Optical Coupling Transformer Isolation Accoppiamento Capacitivo Current Feedback Amplifier (CFA) Approcci Voltage-Mode e Current-Mode Amplificatore a Current Feedback Schema di principio del CFA Struttura reale di un CFA Svantaggi dei CFA Current Mode Amplifier (NORTON) Stadio di ingresso dell Amplificatore di Corrente Cella di Gilbert Amplificatore di Corrente Operational Transconductance Amplifier (OTA) Generalità Applicazioni Data-Sheet Esercizi sugli OpAmp Campionamento e S&H Teorema del Campionamento Accorgimenti nel Campionamento Aliasing Filtraggio antialiasing Finestratura per il calcolo dello spettro Acquisizione e Mantenimento Accuratezza e Velocità dei S&H Charge-injection induced offset o pedestal error Aperture-induced non-linearity Signal feedthrough Droop Buffer-induced non-linearity Aperture delay time Indice

4 Electronic Systems p y Aperture time jitter Acquisition time Esempi di Simulazione S&H Migliorati Strutture Retroazionate Potenziometri Digitali Multiplexer Analogici Filtri Attivi Universali Esercizi Convertitori DAC Generalità Fattori di qualità Architetture DAC a R pesate DAC voltage scaling DAC seriale Errori Statici e non Linearità Errori di Offset e di Gain Non linearità Integrale INL e Differenziale DNL Monotonicità Drift termici Impedenza di uscita Rapporti Segnale/Rumore Errore di quantizzazione Rapporto Segnale/Rumore teorico, SNR Rapporto Segnale/Rumore&Distorsione, SiNAD Distorsione armonica Parametri Dinamici Tempo di assestamento Glitch Esempio Esercizi Convertitori ADC Generalità Caratteristiche Statiche Errore di quantizzazione Quantizzazione non lineare Errori di Offset e Gain Errori di non linearità Classificazione degli ADC Architetture ADC Flash ADC Tracking a gradinata ADC ad inseguimento (tracking) ADC Single-slope, a singola rampa ADC a doppia rampa ADC ad approssimazioni successive (SAR) Fattori di qualità Temporizzazioni

5 p 8.7. Caratteristiche Dinamiche Dinamica Signal to Noise Ratio Bit efficaci ed ENOB Prestazioni spettrali SFDR e SiNAD THD e IMD Requisiti di Pilotaggio degli ADC ADC Commerciali Esempi di ADC Dithering Esempi Applicativi Scelta A Scelta B Scelta C Scelta D Esercizi Indice 9 ADC particolari FLASH ad Interpolazione FLASH Folding Convertitori Half-Flash Flash multistep Convertitori Pipeline Convertitori ad Approssimazioni Successive ADC a ridistribuzione di carica Convertitori Time-Interleaved Convertitori ad Integrazione ADC a doppia rampa ADC a bilanciamento di carica Sovracampionamento e Sottocampionamento Applicazioni del Sottocampionamento Sovracampionamento Modulatore Modulatore del II ordine Problemi del Pattern Noise Zona morta o Idle channel Filtraggio Digitale FIR IIR Commerciali PCM1760 e DF CS5322 e CS CS Esempio di applicazione del Esercizi sui Convertitori

6 Electronic Systems 12 Microcontrollori Architettura Interna Sistemi di Sviluppo per C Memoria Programma Memoria Dati Istruzioni Assembler Indirizzamento dei dati Ciclo Istruzione Porte di I/O Registri di Configurazione Ingressi/Uscite di Periferiche Interne Ingressi di Interrupt Gestione degli Interrupt Convertitore ADC Errori e Tempistiche di Conversione Registri di Configurazione Prestazioni Comparatore o Watchdog Analogico Convertitore DAC Esempi di impiego degli I/O Timer e Counter Temporizzazioni Watchdog Pulse-Width Modulation Periferiche di Comunicazione Seriale Porta Seriale Sincrona SPI Porta Seriale Sincrona I 2 C Porta USART Oscillatore Reset Sleep-Mode Breve Rassegna STMicroelectronics Motorola Intel Esercizi