Università degli Studi di Napoli "Parthenope"

Scheda dell'insegnamento

Anno accademico: 
2017/2018
Tipologia di insegnamento: 
Affine/Integrativa
Tipo di attività: 
Obbligatorio
Corso di afferenza: 
Corso di Laurea triennale (DM 270) in INGEGNERIA INFORMATICA, BIOMEDICA E DELLE TELECOMUNICAZIONI
Settore disciplinare: 
ELETTRONICA (ING-INF/01)
Lingua: 
Italiano
Crediti: 
12
Anno di corso: 
3
Docenti: 
Ciclo: 
Primo Semestre
Ore di attivita' frontale: 
96

Obiettivi

Il corso si propone di far acquisire agli studenti i concetti fondamentali di elettronica analogica e digitale.

Risultati di apprendimento attesi (secondo i descrittori di Dublino)
#1 Conoscenza e capacità di comprensione: L'impostazione didattica del corso mira a far acquisire allo studente capacità di comprensione e di analisi dei principali circuiti analogici e digitali.
#2 Conoscenza e capacità di comprensione applicate: L'impostazione didattica prevede che la formazione teorica sia accompagnata da esempi numerici che sollecitano la partecipazione attiva, l’attitudine propositiva, la capacità di elaborazione autonoma.
#3 Autonomia di giudizio: Gli argomenti proposti consentono di sviluppare la capacità di capire ed analizzare circuiti elettrici con buon grado di autonomia.
#4 Abilità comunicative: L'impostazione del corso è tale per cui lo studente svilupperà adeguate proprietà di linguaggio e lo abituerà ad usare una terminologia propria delle materie scientifiche.
#5 Capacità di apprendere: Gli esercizi proposti durante il corso sono mirati a sviluppare la capacità di identificare i punti importanti ed i punti che necessitano di ulteriori studi prima di affrontare l'esercizio stesso.

Prerequisiti

Elettrotecnica, Analisi Matematica, Fisica.

Contenuti

INTRODUZIONE ALL’ELETTRONICA (2 ore). I segnali ed il loro spettro di frequenza. Segnali analogici e digitali.

FONDAMENTI DI FISICA DEI SEMICONDUTTORI (2 ore). Mobilità. Conducibilità. Drogaggio. Correnti di deriva e drift.

DIODO (8 ore). Giunzione pn. Caratteristica tensione-corrente: la regione di polarizzazione diretta, la regione di polarizzazione inversa, la regione di breakdown. Circuito elementare di polarizzazione. Retta di carico. Il diodo Zener. Circuiti regolatori di tensione. Circuiti raddrizzatori. Circuiti cimatori e di aggancio.

TRANSISTOR AD EFFETTO DI CAMPO (FET) (12 ore). Struttura fisica e principio di funzionamento del MOSFET ad arricchimento ed a svuotamento, a canale n e a canale p. Caratteristiche tensione-corrente. Analisi in continua dei circuiti a MOSFET.

TRANSISTOR A GIUNZIONE (BJT) (8 ore). Struttura fisica e modi di funzionamento. Funzionamento dei transistor pnp ed npn. Simboli circuitali e rappresentazioni grafiche delle caratteristiche dei transistor. Analisi in continua dei circuiti a transistor.

CIRCUITI ANALOGICI (14 ore). Gli amplificatori ed i loro modelli circuitali.
Modello a piccolo segnale per MOSFET e per BJT. Amplificatore a singolo stadio con MOS: CS, CG e CD e con BJT, CE, CEB e CC. Amplificatori multi-stadio.

AMPLIFICATORI OPERAZIONALI (10 ore). Fondamenti, configurazione invertente e non invertente, amplificatore differenziale. L’amplificatore operazionale non ideale. Funzionamento per grandi segnali degli amplificatori operazionali. La reiezione di modo comune. I problemi in continua. Circuiti con operazionale: derivatori e integratori.

FONDAMENTI DEI CIRCUITI DIGITALI (4 ore). Introduzione ai circuiti digitali. Grandezze caratteristiche dei circuiti digitali: margini di rumore, tempi di programmazione, fan-in e fan-out, potenza dissipata.

FAMIGLIA LOGICA NMOS o logica a rapporto (8 ore). Caratteristiche statiche e dinamiche degli invertitori NMOS con carico a svuotamento e Pseudo NMOS. Porte elementari NMOS.

FAMIGLIA LOGICA CMOS (10 ore). Proprietà della famiglia logica CMOS. Caratteristiche statiche e dinamiche dell’invertitore CMOS. Porte elementari CMOS e logiche FCMOS. Circuito buffer e porte di tipo tri-state.

CIRCUITI COMBINATORI (2 ore). circuiti codificatori e decodificatori e circuiti multiplexer e demultiplexer.

CIRCUITI SEQUENZIALI (2 ore). bistabile SR, flip-flop SR, JK e Master Slave. Registri e contatori con flip-flop di tipo D e T.
PORTE DI TRASMISSIONI ad singolo transistor ed CMOS (2 ore).

LOGICA DINAMICA (4 ore) a singola fase, a due fasi ed a quattro fasi, logica domino e NORA.

MEMORIE A SEMICONDUTTORE (8 ore). Classificazione ed architettura delle memorie. Memorie non volatili a sola lettura (ROM). Celle ROM in tecnologia MOS. Memorie non volatili riprogrammabili (EPROM, EEPROM, Flash). Memorie a lettura e scrittura statiche (SRAM) e dinamiche (DRAM): cella statica 6T, cella dinamica 1T. Amplificatori di lettura.

Metodi didattici

Lezioni frontali; esercitazioni guidate.

Verifica dell'apprendimento

L’obiettivo della prova d’esame consiste nel verificare il livello di raggiungimento degli obiettivi formativi precedentemente indicati. L’esame è diviso in 2 prove che hanno luogo a distanza di pochi giorni:
- prova scritta che ha lo scopo di valutare la capacità dello studente di risolvere semplici problemi con le metodologie apprese durante il corso e ha carattere di selezione (lo studente che non mostri una sufficiente conoscenza degli argomenti non è ammesso alla prova orale). Il tempo previsto per la prova è di 2.5 ore. Non è consentito consultare testi o utilizzare PC, smartphone. E' consentito l'uso della calcolatrice. Per superare la prova è necessario svolgere in maniera corretta almeno 2 esercizi su 4.
- prova orale su tutti gli argomenti trattati nel corso. La prova ha lo scopo di valutare lo studio e la comprensione degli argomenti di base della materia nonché la capacità di collegare e confrontare aspetti diversi trattati durante il corso.
Il voto finale tiene conto della valutazione della prova scritta e della prova orale (con ugual peso) ed è espresso in trentesimi.

Testi

Testi consigliati: a) Richard C. Jaeger e Travis N. Blalock, Microelettronica Ved, McGraw Hill 2013; b) Paolo Spirito, Elettronica Digitale 3/Ed, McGraw-Hill 2006; c) Sedra, Smith, Circuiti per la Microelettronica, EdiSES; d) S. Daliento e A. Irace, Elettronica Generale, McGraw-Hill 2011

Altre informazioni