Obiettivi Formativi

Fornire conoscenza e comprensione del meccanismo di funzionamento dei dispositivi elettronici a semiconduttori (diodo e transistor) e delle leggi che regolano il funzionamento dei circuiti elettronici. Esperienze di simulazione di funzionamento di circuiti. In particolare, sono fondamentali i seguenti argomenti: Reti lineari e non lineari Logica binaria e porte logiche Quadripoli, analisi della risposta e caratteristiche in regime sinusoidale Principi di funzionamento dei dispositivi a stato solido. Giunzione p-n Caratteristiche dei componenti non lineari passivi (diodo) ed attivi (transistor bipolare BJT) Amplificatori operazionali e differenziali. Integratore e derivatore Caratteristiche fondamentali dei sistemi di potenza (MOSFET) Sensori e attuatori

Metodi didattici

- Lezioni frontali - Esercitazioni individuali in laboratorio - Redazione di una relazione per ciascun esperimento (scadenza di consegna circa una settimana dalla prova di laboratorio)

Prerequisiti

Conoscenze di base sull’elettromagnetismo, sui circuiti elettrici in regime stazionario e non. Metodi di soluzione di circuiti a componenti passivi (principalmente R, C). Conoscenze di strumentazione elettronica di base (voltmetri, oscilloscopi, alimentatori, ...).

Verifiche dell'apprendimento

- Valutazione relazioni predisposte per ciascuna esperienza di laboratorio (propedeutica per l’accesso alla prova orale) - Esame orale

Programma del Corso

La giunzione p-n: diodo a giunzione; esempi di circuiti a diodo. Stadi amplificatori elementari a base, emettitore e collettore commune; Amplificatore differenziale; Transistore BJT; Transistor a effetto campo (MOSFET) Programma esteso: Lezioni: Fondamenti di elettronica circuitale (analogica e digitale) –Teoremi circuitali (Teorema di Thevenin e Norton)-Circuiti RC e circuiti risonanti LRC: filtri LRC- Giunzione P-N (elementi di fisica delle giunzioni; comportamento statico e dinamico) -Diodi- Fotodiodi- Curve caratteristiche tensione-corrente. Amplificatore ideale- Stadi amplificatori elementari a base, emettitore e collettore comune; Polarizzazione e comportamento per piccoli segnali- Transistor BJT (Equazione di Ebers-Moll) e MOSFET-Amplificatore differenziale, operazionale integratore e derivatore- Algebra di Boole, Porte logiche (tavola della verità e logica combinatoriale)-Rappresentazione numerica – Sommatore logico. Esercitazioni e laboratorio: Esercitazione ed esperienze di laboratorio su determinazione di parametri (il raddrizzatore) e caratteristiche tensione-corrente di circuiti elettrici (circuiti equivalenti di Thevenin e Norton), di circuiti con amplificatori e transistor. Circuiti logici elementari (porte).