C.E.A.D.C.E.A.D. 1.1.11

CIRCUITI ELETTRONICI CIRCUITI ELETTRONICI ANALOGICI E DIGITALIANALOGICI E DIGITALI

LEZIONE N° 1 (2 ore)LEZIONE N° 1 (2 ore)• DocenteDocente• Scopo del corsoScopo del corso• PrerequisitiPrerequisiti• Programma primo moduloProgramma primo modulo• Programma secondo moduloProgramma secondo modulo• Modalità d’esameModalità d’esame• Introduzione al corsoIntroduzione al corso

C.E.A.D.C.E.A.D. 1.1.22

DOCENTEDOCENTE

• Pierangelo TerreniPierangelo Terreni

• Dipartimento di Ingegneria Dipartimento di Ingegneria dell’Informazionedell’Informazione

• Telefono:Telefono: 050-568632050-568632

• e-mail: e-mail: p.terreni@iet.unipi.itp.terreni@iet.unipi.it

• Orario di ricevimentoOrario di ricevimento– MercoledìMercoledì 10,30 – 13,3010,30 – 13,30

• Fernando De BernardinisFernando De Bernardinis

C.E.A.D.C.E.A.D. 1.1.33

SCOPO DEL CORSOSCOPO DEL CORSO

• fornire conoscenze relative ai componenti fornire conoscenze relative ai componenti elettronici più recenti,elettronici più recenti,– analogici,analogici,– digitali digitali – misti,misti,

• soluzioni circuitali più adatte per le varie soluzioni circuitali più adatte per le varie applicazioni applicazioni – amplificatori,amplificatori,– alimentatorialimentatori– altri sistemi integrati,altri sistemi integrati,– convertitori, convertitori, – circuiti integrati delle diverse famiglie logiche.circuiti integrati delle diverse famiglie logiche.

• Strumenti CAD di analisi e progettoStrumenti CAD di analisi e progetto

C.E.A.D.C.E.A.D. 1.1.44

PrerequisitiPrerequisiti

• Conoscenze dei componenti baseConoscenze dei componenti base– Giunzione p-nGiunzione p-n– BJTBJT– MOSMOS

• Conoscenze base di elettronica analogicaConoscenze base di elettronica analogica– Circuiti elementari a diodiCircuiti elementari a diodi– Retta di carico, circuito equivalenteRetta di carico, circuito equivalente– Configurazioni base del BJTConfigurazioni base del BJT– studio di amplificatori elementaristudio di amplificatori elementari– Amplificatore operazionaleAmplificatore operazionale

C.E.A.D.C.E.A.D. 1.1.55

Programma primo modulo (1)Programma primo modulo (1)

• Diodo a giunzioneDiodo a giunzione– richiami su circuito equivalenterichiami su circuito equivalente– circuiti a diodi circuiti a diodi – porte logiche elementariporte logiche elementari

• Transistore bipolareTransistore bipolare– richiami sui circuiti equivalentirichiami sui circuiti equivalenti

• interdizioneinterdizione• saturazionesaturazione• regione lineare (zona attiva)regione lineare (zona attiva)

– il transistore in commutazioneil transistore in commutazione– studio di circuiti elementaristudio di circuiti elementari

C.E.A.D.C.E.A.D. 1.1.66

Programma primo modulo (2)Programma primo modulo (2)

• Transistore MOSTransistore MOS– richiami sui circuiti equivalentirichiami sui circuiti equivalenti

• interdizioneinterdizione• zona triodozona triodo• saturazione (regione lineare)saturazione (regione lineare)

– il transistore MOS in commutazioneil transistore MOS in commutazione– studio di circuiti elementaristudio di circuiti elementari

• Studio dell’inverter a BjT e a MOSStudio dell’inverter a BjT e a MOS– Margini di rumore Margini di rumore – Fan-in e Fan-outFan-in e Fan-out– Tempi di commutazioneTempi di commutazione

C.E.A.D.C.E.A.D. 1.1.77

Programma primo modulo (3)Programma primo modulo (3)

• Strumenti CADStrumenti CAD– SPICESPICE1.1. PotenzialitàPotenzialità2.2. Tipi di analisiTipi di analisi3.3. Post processorePost processore4.4. EsempiEsempi

• Famiglie LogicheFamiglie Logiche– DTLDTL– TTLTTL– CMOS CMOS – ECLECL

C.E.A.D.C.E.A.D. 1.1.88

Programma secondo modulo (1)Programma secondo modulo (1)

• Sistemi lineariSistemi lineari• Classificazione degli amplificatoriClassificazione degli amplificatori

– Classe AClasse A– Classe BClasse B– Classe A-BClasse A-B– Classe CClasse C– Classe DClasse D– Classe EClasse E

• Analisi e ProgettoAnalisi e Progetto• Convertitori A/D e D/AConvertitori A/D e D/A

C.E.A.D.C.E.A.D. 1.1.99

Programma secondo modulo (2)Programma secondo modulo (2)

• Alimentatori LineariAlimentatori Lineari– analisianalisi– progettoprogetto

• Alimentatori SwitchingAlimentatori Switching– analisianalisi– progettoprogetto

• Generatori di forme d’ondaGeneratori di forme d’onda• TemporizzatoriTemporizzatori• Sistemi complessi (cenni)Sistemi complessi (cenni)

C.E.A.D.C.E.A.D. 1.1.1010

Modalità d’esameModalità d’esame

• Prova ScrittaProva Scritta• Prova oraleProva orale• Una prove in itinere alla fine della prima Una prove in itinere alla fine della prima

parteparte• Una prove in itinere alla fine della Una prove in itinere alla fine della

seconda parteseconda parte• LE DUE PROVE IN ITINERE (Se LE DUE PROVE IN ITINERE (Se

sufficienti) sostituiscono la prova scritta sufficienti) sostituiscono la prova scritta finalefinale

C.E.A.D.C.E.A.D. 1.1.1111

Testi consigliatiTesti consigliati

1.1. J. Millman, A. Grabel J. Millman, A. Grabel “Microelettronica”“Microelettronica”” McGraw-Hill” McGraw-Hill

2.2. M. H. Rashid “M. H. Rashid “Fondamenti di Fondamenti di ElettronicaElettronica” APOGEO” APOGEO

C.E.A.D.C.E.A.D. 1.1.1212

Introduzione al corsoIntroduzione al corso

• Sistemi Elettronici nella vita quotidianaSistemi Elettronici nella vita quotidiana– apparecchi telefoniciapparecchi telefonici– apparecchi radioapparecchi radio– televisionetelevisione– sistemi audiosistemi audio– Personal ComputerPersonal Computer– sistemi di controllo industrialesistemi di controllo industriale– sistemi di sicurezza su autovetture (ABS)sistemi di sicurezza su autovetture (ABS)– sistemi di iniezione e di accensionesistemi di iniezione e di accensione– ……………………………………………………....

C.E.A.D.C.E.A.D. 1.1.1313

Grandezze elettriche 1Grandezze elettriche 1

• Differenza di potenzialeDifferenza di potenziale– Generatore di tensione continuaGeneratore di tensione continua

VV

--

++VV

tt

C.E.A.D.C.E.A.D. 1.1.1414

Grandezze elettriche 2Grandezze elettriche 2

• Differenza di potenzialeDifferenza di potenziale– Generatore di tensione alternataGeneratore di tensione alternata

VV--

++

-1,0

-0,8

-0,6

-0,4

-0,2

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37

TT

F = 1 / TF = 1 / T

C.E.A.D.C.E.A.D. 1.1.1515

Grandezze elettriche 3Grandezze elettriche 3

• Segnale qualunqueSegnale qualunque

VV--

++

C.E.A.D.C.E.A.D. 1.1.1616

Legge di OHMLegge di OHM

RI

V

I

V

I

V

3

3

2

2

1

1

VV

--

++

II RR

C.E.A.D.C.E.A.D. 1.1.1717

Prima legge di KirchhoffPrima legge di Kirchhoff

• Legge di Kirchhoff ai nodiLegge di Kirchhoff ai nodi [KIL][KIL]

I1 I2

I3

I4

I5

054321 IIIII

C.E.A.D.C.E.A.D. 1.1.1818

Seconda legge di KirchhoffSeconda legge di Kirchhoff

• Legge di Kirchhoff alle maglieLegge di Kirchhoff alle maglie[KVL][KVL]

V1

V2V3

V4

V5

054321 VVVVV

+

-

+ +

+ +

--

-

-

C.E.A.D.C.E.A.D. 1.1.1919

Tipi di AnalisiTipi di Analisi

• Sistemi LineariSistemi Lineari Sistemi non Sistemi non LineariLineari

• Legge di OhmLegge di Ohm Legge di Legge di OhmOhm

• Leggi di Kirchhoff Leggi di Kirchhoff Leggi di Kirchhoff Leggi di Kirchhoff • Teorema di TheveninTeorema di Thevenin• Teorema di NortonTeorema di Norton• Teorema di MillerTeorema di Miller• Teorema di Scomp.Teorema di Scomp.• …………………………………………

C.E.A.D.C.E.A.D. 1.1.2020

Potenza in un circuito elettricoPotenza in un circuito elettrico

• Legge di JouleLegge di Joule

VV

--

++

II RR IVP

R

VIRP

22

C.E.A.D.C.E.A.D. 1.1.2121

Potenza in un circuito elettricoPotenza in un circuito elettrico

• Potenza istantaneaPotenza istantanea

• Potenza mediaPotenza media

ivp

T

dtivT

P0

1

C.E.A.D.C.E.A.D. 1.1.2222

ConlusioniConlusioni

• Scopo del corsoScopo del corso• Richiami di elettrologiaRichiami di elettrologia• Legge di OhmLegge di Ohm• Prima legge di KirchhoffPrima legge di Kirchhoff• Seconda legge di KirchhoffSeconda legge di Kirchhoff• Potenza in un circuito elettricoPotenza in un circuito elettrico• Legge di JouleLegge di Joule