Indice. 1. Fisica dei semiconduttori La giunzione pn...49

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Eugenio Tucci
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1 i Indice 1. Fisica dei semiconduttori La carica elettrica Tensione Corrente Legge di Ohm Isolanti e conduttori Semiconduttori Elettroni nei semiconduttori Lacune Effetto tunnel Dualità onda-corpuscolo Silicio intrinseco Silicio drogato con impurità di tipo n Silicio drogato con impurità di tipo p Legge di azione di massa Correnti di diffusione Energia di Fermi Riepilogo Domande a risposta multipla Domande di verifica a risposta aperta Risposte alle domande a scelta multipla La giunzione pn Realizzazione di una giunzione pn Il diodo Retta di carico, punto di lavoro e polarizzazione del diodo Regione di svuotamento Il potenziale di giunzione Modello a bande Giunzione metallo-semiconduttore Principio di funzionamento di un diodo Concentrazione dei portatori al limite della regione di svuotamento Iniezione di cariche e ricombinazione Derivazione della caratteristica del diodo Correnti di diffusione e correnti di deriva Tensione di soglia Il diodo completo Il diodo reale...79

2 ii Fondamenti di elettronica 2.16 Realizzazione fisica del diodo Il diodo Zener Riepilogo Esercizi svolti Domande di verifica a scelta multipla Domande di verifica a risposta aperta Risposte alle domande a scelta multipla Fotodiodi e LED Interazione luce-semiconduttore Il fotodiodo Efficienza di conversione di un cella fotovoltaica Semiconduttori diretti e indiretti LED Riepilogo Esercizi svolti Domande di verifica a risposta aperta Domande di verifica a risposta aperta Risposte alle domande a scelta multipla Il transistor bipolare Il transistor Transistor man Realizzazione fisica del transistor Regioni di funzionamento Regione attiva diretta Regione attiva inversa Interdizione Saturazione Il BJT pnp Effetto Early Il BJT come interruttore Inserzione ed estrazione di segnali Il BJT come amplificatore di tensione Polarizzazione del BJT mediante rete a quattro resistori Polarizzazione con resistore tra collettore e base Polarizzazione del BJT mediante specchio di corrente Riepilogo Esercizi svolti Domande di verifica a scelta multipla Domande di verifica a risposta aperta Risposte alle domande a scelta multipla...191

3 iii 5. Il transistor a effetto di campo Tipologia dei transistor a effetto campo Il capacitore MOS Calcolo della tensione di soglia MOSFET a canale n ad arricchimento MOSFET a canale n ad arricchimento per grandi tensioni Modulazione del canale Legge di Moore e miniaturizzazione dei MOSFET MOSFET a canale n ad arricchimento con carico resistivo MOSFET a canale n ad arricchimento come amplificatore di tensione Rete di polarizzazione a quattro resistori MOSFET in saturazione come carico attivo MOSFET a svuotamento MOSFET a svuotamento come carico attivo MOSFET a canale p ad arricchimento Prospetto riassuntivo dei MOSFET a tre terminali MOSFET a quattro terminali JFET e MESFET BJT e FET MOSFET di potenza e IGBT Riepilogo Esercizi svolti Domande di verifica a scelta multipla Domande di verifica a risposta aperta Risposte alle domande a scelta multipla Amplificatori lineari Gli amplificatori Amplificatori lineari Modello del BJT per piccoli segnali Modello del MOSFET per piccoli segnali Amplificatori a singolo transistor Amplificatore a singolo BJT in configurazione CE Amplificatore a singolo MOSFET in configurazione CS Amplificatore a singolo BJT in configurazione CE reazionato Amplificatore a singolo MOSFET in configurazione CS reazionato Amplificatore a singolo BJT in configurazione CC Amplificatore a singolo MOSFET in configurazione CD Amplificatore a singolo BJT in configurazione CB Amplificatore a singolo MOSFET in configurazione CG...316

4 iv Fondamenti di elettronica 6.14 Prospetto riassuntivo Dinamica della tensione di uscita nella configurazione CE Dinamica della tensione di uscita nella configurazione CC Bootstrapping Darlington Amplificatore con rete di polarizzazione a specchio di corrente Teorema di Miller Amplificatore con resistore tra collettore e base Non linearità Amplificatori a carico attivo Risposta in frequenza degli amplificatori Risposta degli amplificatori CE alle basse frequenze Risposta degli amplificatori CC alle basse frequenze Risposta degli amplificatori CB alle basse frequenze Risposta degli amplificatori alle alte frequenze Capacità parassite nel BJT Modello del BJT ad alta frequenza Risposta dell amplificatore CE ad alta frequenza Risposta dell amplificatore CC ad alta frequenza Risposta dell amplificatore CB ad alta frequenza Cascode FET ad alta frequenza Considerazioni sulla risposta in frequenza degli amplificatori Riepilogo Esercizi svolti Ulteriori esercizi Domande di verifica a scelta multipla Domande di verifica a risposta aperta Risposte alle domande a scelta multipla Famiglie logiche e memorie Architettura di base dei sistemi digitali Famiglie logiche Interruttore ideale e resistore Interruttori complementari ideali La logica CMOS Bi-CMOS Classificazione delle memorie RAM statica RAM dinamica Flash Riepilogo Esercizi svolti...457

5 v 7.13 Domande di riepilogo a scelta multipla Domande di verifica a risposta aperta Risposte alle domande a scelta multipla...469

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