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Elettronica I - A.A. 2009/20010Ele-A-1

Corsi diElettronica I (12 CFU 110 h) Laurea Ing. Elettronica 2° anno

Elettronica per TLC (12 CFU 110 h) Laurea Ing. TLC 2° anno

F. Della Corte, S. Raoanalogica + digitale, 2+3 CFU

Elettronica per TLC

P. Zicari, F. Della Cortedigitale, 6 CFUF. Della Corte, S. Rao

analogica, 6 CFU

Elettronica Imaggio-giugnomarzo-aprile


Elettronica Circuitale

Circuiti per il Condizionamento della PotenzaCircuiti Digitali

Circuiti Analogici

Elettronica: studio dei dispositivi (1), dei circuiti (2) e delle relative tecnologie (3) per il trattamento dei segnali elettrici o della potenza elettrica.

trattamento: rivelazione, amplificazione, filtraggio, elaborazione, memorizzazione, condizionamento, distribuzione …..

Elettronica I - A.A. 2009/20010Ele-A-3 3

Testi consigliati per la prima parte del Corso

A. Sedra - K. Smith “Microelectronic circuits” - Ed. Oxford University Press

A. Sedra - K. Smith “Circuiti per la Microeletronica” - Ed. Edizioni Ingegneria 2000

http://www.sedrasmith.org/support/ ---> Power Point Overheads (50MB)

testi di consultazione

R.C. Jaeger “Microelettronica” Ed. McGraw-Hill

J. Millman - C.C. Halkias “Microelettronica” Ed. Boringhieri

Appunti degli anni precedenti (forniti in un CD assieme ad altro materiale: slidesadoperate per le lezioni, esercizi d’esame, software di simulazione circuitale, elenco di

domande per l’autovalutazione, …..)


Modalità d’esame

Prova scritta:

Sono proposti 4-5 esercizi numerici sull’intero programma. Scaduto il tempo fissato, sono proposte alcune domande di teoria.

Il voto totale è somma delle votazioni ottenute fra esercizi e teoria

Prova orale:

in genere è facoltativa, ma in alcuni casi è obbligatoria o fortemente consigliata

Tesina sulla progettazione e simulazione di un circuito assegnato a fine corso singolarmente ad ogni studente


Argomenti della prima parte del Corso:

- elementi di fisica dei semiconduttori (8 ore)- diodo a giunzione: caratteristiche e circuiti (14 ore)- BJT: caratteristiche e circuiti (18 ore) - MOSFET: caratteristiche e circuiti (10 ore)- simulazione di circuiti (4 ore)

25% del tempo dedicato ad esercitazioni

Nella seconda parte del corso sono previste alcune esercitazioni in laboratorio (Laboratorio MEDNET)

Propedeuticità non ufficiali: Fisica, Elettrotecnica


sensore di temperatura wireless con antenna integrata

Laboratorio di Elettronica MEDNET

2006 (tecnologia CMOS 800 nm)


2008 (tecnologia CMOS 350 nm)

Laboratorio di Elettronica MEDNET

sensore di temperatura wireless con antenna integrata


Linearità di f(T)

Frequency [MHz]

Vol

tage

[V]


ENIAC - Il primo calcolatore elettronico a valvole della storia (1946)

L=20 m

H>2,5 m

18.000 valvole

30 T

150 kW

80 caratteri


Il primo transistor della storia (1948) – Bell Labs


William Shockley John Bardeen Walter H. Brattain

Premio Nobel per la Fisica, 1956


Il primo circuito integrato della storia (1966) – MOTOROLA

5 transistor

oggi nel mondo si vendono ogni anno circa 1018 transistor


La Intel viene fondata nel 1968 da Gordon Moore e Bob Noyce, che avevano partecipato alla creazione della Fairchild Semicondictors

Entrambi avevano collaborato in precedenza con W. Schokley

Nel 1968 Moore aveva 39 anni e Noyce 41 anni


I primi successi arrivano nel 1970 con la 1103, 1 kbit DRAM. Il basso costo la rendono popolare fra i costruttori di mainframe

Alla fine del 1971 immettono sul mercato il 4004, il primo microprocessore della storia. Ha la stessa potenza di calcolo dell’ENIAC ma misura pochi cm2 e costa solo 200 $


1000 transistor1 MHz

Il 4004 viene utilizzato in calcolatrici senza pretese (Busycom)


Chi avesse acquistato una azione Intel nel 1971 a 23,50 $, si sarebbe trovato a possedere nel 1995 ben 152 azioni a 57 $ l’una


1978 – esce l’8086 su cui si basano i primi PC IBM

1980 – progetto ETHERNET (con Digital e Xerox)

1982 – esce l’80286


Dietro le grandi scoperte della Intel c’e’ anche il lavoro di Federico Faggin, nato a Vicenza nel 1941, e laureato in Ingegneria Elettronica a Padova

Dopo aver lavorato alla SGS (Agrate), nel 1971 passa alla Intel e partecipa in modo determinante allla realizzazione del 4004, del 8008 ed infine del celebre 8086

Nel 1974 Faggin ha creato una propria azienda, la Zilog, Inc., e ha progettato un altro importante processore noto con la sigla Z80


Legge di Moore (1965)

“… the number of transistors on a chip doubles about every two years”

grafico originale del 1965


Electronics, Volume 38, Number 8, April 19, 1965


5KW 18KW

1.5KW 500W

4004800880808085

8086286

386486

Pentium® proc

0.1

1

10

100

1000

10000

100000

1971 1974 1978 1985 1992 2000 2004 2008Year

Pow

er (W

atts

)


Wafer di silicio da 10”


Wafer di silicio da 10”

microchip


Perché bisogna fare microchip sempre più piccoli?


A causa di 7 difetti, la produttività è stata di 1 su 4


Nel secondo caso, a parità di difetti, la produttività èstata di 19 su 24


segnale: grandezza elettrica (v,i) le cui caratteristiche cambiano nel tempo. Alle variazioni nel tempo è associata una informazione.

Un segnale le cui caratteristiche non cambiano nel tempo non trasporta informazioni [p. es.: segnale sinu-soidale, Vasin(t + ), con Va, e costanti nel tempo].

Se invece Va(t), oppure (t), oppure (t), si ha trasporto di informazione (modulazione di ampiezza, di frequenza, di fase)


Quasi sempre opereremo su segnali sinusoidali con Va, e costanti nel tempo. Infatti i segnali sinusoidali sono importanti per un altro motivo:

un segnale qualsiasi può essere scomposto in una somma di infiniti ed opportuni segnali sinusoidali (serie di Fourier)

tfAtv ii

i 2sin1

in cui f1 è la frequenza fondamentale e f2= 2f1 , f3= 3f1 , ....

f (Hz)


campionamento di un segnale


un caso particolare: il segnale binario

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