Ingegneria Informatica 6CFU Teoria e circuiti di base: Leggi di Ohm e Kirkhoff. Teoremi di Thevenin, Norton e Miller. Generatori controllati. Circuiti a singola costante di tempo. Amplificatori: Rappresentazione come reti due porte; unidirezionalità; amplificatore di tensione, corrente, transimpedenza, transconduttanza. Polarizzazione e dinamica. Risposta in frequenza. La retroazione negativa: Proprietà della retroazione negativa. Le quattro classiche retroazioni: serie-parallelo, serie-serie, parallelo -serie, parallelo-parallelo. L’amplificatore operazionale: Amplificatore operazionale ideale. Massa virtuale. Configurazioni base: invertente e non invertente. Condizioni di non idealità: amplificazione ad anello aperto limitata in banda, effetti della retroazione sulla larghezza di banda. Amplificatore operazionale con controreazione positiva: multivibratori bistabili, astabili e monostabili. Concetti base della fisica dei componenti allo stato solido: Proprietà dei semiconduttori, La conduzione nei semiconduttori: correnti di trasporto e correnti di diffusione. Fisica della giunzione p-n. Relazione tensione-corrente Diodi: Diodo ideale. Analisi grafica di circuiti con diodi. Metodo degli stati. Modello del diodo per piccoli segnali. Diodi Zener. Circuiti limitatori. Transistori metallo-ossido-semiconduttore (MOS): Struttura e principio di funzionamento del MOS ad arricchimento ed a svuotamento. Caratteristiche tensione-corrente. Polarizzazione del MOS in circuiti discreti. Circuito per piccoli segnali. Amplificatori integrati a MOS. Circuiti digitali: Invertitore ideale e reale. Parametri caratteristici: margini di rumore, tempi di propagazione, potenza dissipata, fan-out, fan-in. Circuiti digitali in tecnologia NMOS: Invertitore NMOS con carico resistivo. Invertitore NMOS con carico attivo ad arricchimento ed a svuotamento: analisi statica e dinamica. Porte logiche NAND e NOR in tecnologia NMOS: realizzazione e dimensionamento. Circuiti digitali in tecnologia CMOS: Processo tecnologico CMOS. Invertitore CMOS: analisi statica e dinamica. Porte logiche NAND e NOR in tecnologia CMOS: realizzazione e dimensionamento.Circuiti combinatori: codificatori, multiplexer. Circuiti sequenziali: Latch. Circuiti bistabili: bistabile SR. Flip-flop sincronizzati. Flip-flop JK, master-slave, D e T: funzionamento e realizzazione fisica in tecnologia NMOS e CMOS. Conversione analogico-digitale: Teorema del campionamento. Convertitore D/A a scala pesata, a scala R-2R, a scala invertita. Convertitore A/D flash, ad approssimazioni successive. Integrazione per Ingegneria Automatica +3CFU L’amplificatore differenziale MOS: La coppia differenziale MOS. Funzionamento per grandi e piccoli segnali, rapporto di reiezione di modo comune (CMRR). Risposta in frequenza: Effetti capacitivi interni e modello ad alta frequenza del MOS. Risposta in alta e bassa frequenza degli amplificatori ad source comune (CS). La retroazione: Il problema della stabilità. Effetto della retroazione sui poli di un amplificatore. Studio della stabilità per mezzo dei diagrammi di Bode: margine di fase e margine di guadagno. Compensazione in frequenza.

-A.S. Sedra, K.C. Smith, "Circuiti per la Microelettronica" -P. Spirito, “Elettronica digitale”, Editore Mc Graw Hill -Appunti dalle lezioni