Fondamenti di Microelettronica

 

Informazioni da fornire per ogni singolo insegnamento

Denominazione dell’insegnamento:  Fondamenti di Microelettronica                           

Corso di Laurea o di Laurea Magistrale : Ingegneria Elettronica ed Informatica                   

SSD: ING-INF/01                                                                    Numero C.F.U.:  12               

Titolari:  Buonomo Antonio                             

 

Obiettivi del corso

 

 Il corso si propone di fornire agli allievi la capacità di comprendere il funzionamento di circuiti elettronici analogici, anche complessi, e predirne quantitativamente le prestazioni con calcoli effettuati a mano. A tal fine, gli allievi sono addestrati ad acquisire familiarità con l’uso dei modelli lineari e non lineari dei dispositivi elettronici, dei metodi di analisi dei circuiti non lineari con transistori BJT e MOSFET in bassa ed alta frequenza, e dei circuiti e sistemi fondamentali dell’elettronica analogica.

Numerose esercitazioni numeriche e le simulazioni con SPICE abituano l’allievo a verificare criticamente l’accuratezza dei calcoli a mano e ad acquisire familiarità con i problemi della progettazione di circuiti elettronici

 

 

 

Programma del corso

 Richiami dei modelli descrittivi del comportamento dei dispositivi elettronici. Modello dei diodi, dei transistori BJT e dei dispositivi MOSFET per grandi segnali e per piccoli segnali.

Raddrizzatori a mezza e doppia semionda. Filtri. Stabilizzatore di tensione con diodo Zener: circuito ideale e reale. Circuiti limitatori e rivelatori a diodi. Duplicatore di tensione.

Stadi elementari di amplificazione con dispositivi bipolari e MOS. Amplificatore cascode. Amplificatori multi-stadi in tecnologia bipolare e MOS.

Generatori di corrente elettronici bipolari e MOS. Stadio differenziale bipolare e MOS con carico resistivo e con carico attivo. Amplificatori operazionali integrati bipolari. Amplificatori operazionali in tecnologia CMOS. Transconduttori con topologia a due stadi, telescopici e folded-cascode.

Analisi in frequenza dei circuiti elettronici analogici. Modelli in alta frequenza dei dispositivi BJT e MOS. Metodo approssimato delle costanti di tempo. Risposta in frequenza degli stadi elementari e dei transconduttori. Compensazione in frequenza degli amplificatori operazionali.

Circuiti elettronici reazionati. Proprietà generali. Analisi dei circuiti retroazionati mediante il rapporto di ritorno e il trasferimento diretto in uscita. Confronto con il modello con doppi bipoli. Formula dell’impedenza d’ingresso e di uscita a ciclo chiuso.  Oscillatori quasi sinusoidali per bassa e alta frequenza. Oscillatori RC e LC.

L’amplificatore operazionale come elemento costitutivo di sistemi elettronici. Principali applicazioni lineari e non lineari degli Op-Amp. Filtri attivi

Curricula scientifici dei docenti

Sono resi disponibili a cura del docente: Antonio Buonomo

Competenze attese in ingresso e/o Propedeuticità

Analisi Matematica 2, Fisica 2, Elettrotecnica, Fondamenti di Elettronica digitale

Risultati d’apprendimento attesi

Conoscenza dei principali circuiti utilizzati nei microcircuiti analogici integrati e delle metodologie utilizzate per la loro analisi e progetto. Familiarità nell’uso del simulatore SPICE come supporto alla progettazione dei circuiti elettronici.

Anno del corso di studio in cui è inserito

 Terzo

Testi di riferimento

B. Razavi: Fondamentals of Microelectronics   J. Wiley (2009)

R.C. Jaeger, T.N. Blalock:  Microelettronica McGraw-Hill  (2008)         

A.S. Sedra, K.C. Smith:      Microelectronics Circuits (sixth edition) Oxford University Press 2008

Paul R. Gray, Paul J. Hurst, Stephen H. Lewis, Robert G. Meyer, Analysis and Design of Analog Integrated Circuits, Wiley; 

5th edition (2009)

Materiale didattico aggiuntivo

Sono resi disponibili a cura del docente: Antonio Buonomo

Modalità di erogazione

Tradizionale.

Sede

Via Michelangelo - Via Roma 29 Aversa.

Organizzazione della didattica

Lezioni frontali, esercitazioni numeriche e simulazioni circuitali in laboratorio assistite dal docente

Modalità di frequenza

Obbligatoria

Metodi di valutazione

 Prova in itinere scritta (fine I semestre) e prova finale di accertamento, scritta ed orale.

Dati statistici delle votazioni conseguite dagli studenti

Sono resi disponibili a cura del docente:  Antonio Buonomo

Calendario delle attività didattiche

Dal 14 settembre al 21 dicembre 2013, sito _____________________

Eventuali attività di supporto alla didattica

 Esercitazioni aggiuntive per la preparazione delle prove di accertamento

Orari di ricevimento studenti

Sono resi disponibili a cura del docente: Antonio Buonomo

Calendario delle prove di esame

Disponibile sul sito esami.ceda.unina2.it e sul sito del docente: Antonio Buonomo