Basi Di Elettronica 2011/2012

1.     RICHIAMI DI MATEMATICA

1.1.      MULTIPLI E SOTTOMULTIPLI

1.2.      FORME D’ONDA PERIODICHE

1.2.1.       SINUSOIDI

1.2.2.       CARATTERIZZAZIONI

1.2.2.1.      VALOR MEDIO

1.2.2.2.      VALORE EFFICACE

1.2.2.3.      FATTORI DESCRITTIVI

1.3.      FORMULE TRIGONOMETRICHE FONDAMENTALI

1.3.1.       Relazione Pitagorica

1.3.2.       Addizione e Sottrazione

1.3.3.       Formule di Werner

1.3.4.       Formule di Duplicazione

1.3.5.       Formule di Prostaferesi

1.4.      NUMERI COMPLESSI

1.5.      FASORI

1.6.      TRASFORMATA DI LAPLACE

1.7.      SERIE DI TAYLOR

1.8.      SERIE E TEOREMA DI FOURIER

1.9.      MODULAZIONE

2.     GRANDEZZE FISICHE ED ELETTRICHE BASILARI

2.1.      LAVORO, ENERGIA, POTENZA

2.2.      CALORE E TEMPERATURA

2.2.1.       Grado Celsius o centigrado (°C)

2.2.2.       Grado Fahrenheit (°F)

2.2.3.       Kelvin (K)

2.3.      FORZA DI COULOMB

2.4.      CAMPO ELETTRICO

2.5.      CORRENTE ELETTRICA

2.6.      TENSIONE ELETTRICA

2.7.      POTENZA ED ENERGIA elettrica

2.8.      NOTAZIONI CONVENZIONALI

2.9.      CAMPO MAGNETICO

2.9.1.       Legge di Biot-Savart

2.9.2.       Proprietà magnetiche della materia

2.9.3.       Induzione magnetica

2.10.        FENOMENI ONDULATORI

2.10.1.         Onde elettromagnetiche

2.10.1.1.        La luce

2.10.1.2.        Onde elettromagnetiche in un mezzo

2.10.2.         Onde meccaniche

3.     NATURA DELLA MATERIA

3.1.      MODELLO ATOMICO

3.1.1.       Ottetto

3.2.      RETICOLO

3.2.1.       Il Cristallo di Silicio

3.3.      DUALISMO ONDA-PARTICELLA

3.3.1.       Radiazioni Elettromagnetiche

3.3.1.1.      Effetto fotoelettrico

3.3.1.2.      Produzione di radiazioni

3.3.1.3.      Radiazioni e atomi

3.3.1.4.      Radiazioni ionizzanti

3.4.      TEORIA DELLE BANDE NEI SOLIDI

3.5.      CONDUTTORI

3.5.1.       Teorema di Gauss

3.6.      ISOLANTI

3.7.      SEMICONDUTTORI

3.7.1.       Il Silicio

3.8.      COEFFICIENTE DI TEMPERATURA

4.     BIPOLI

4.1.      DEFINIZIONI

4.2.      NOTAZIONI CONVENZIONALI

4.3.      CONNESSIONI TRA BIPOLI

4.3.1.       Connessione Serie

4.3.2.       Connessione Parallelo

4.3.3.       Connessione a Ponte

4.3.4.       Connessioni Triangolo e Stella

4.4.      GENERATORI

4.4.1.       Generatore Ideale di Tensione

4.4.2.       Generatore Ideale di Corrente

4.4.3.       Generatori Reali

4.5.      RESISTORI

4.5.1.       Introduzione

4.5.2.       Classificazione

4.5.3.       Resistori Standard

4.5.4.       Resistori di Potenza

4.5.5.       Trimmer e Potenziometri

4.5.6.       resistori di tipo sm

4.5.7.       Legge di Ohm

4.5.7.1.      Osservazione sulla linearità

4.5.8.       Legge di Joule e Potenza Attiva

4.5.9.       Significato fisico del valore efficace

4.5.10.         Resistori in Serie

4.5.11.         Resistori in Parallelo

4.5.12.         Resistori a Ponte

4.5.13.         Resistori a Triangolo e Stella

4.5.14.         Partitore di Tensione

4.5.15.         Partitore di Corrente

4.6.      CONDENSATORI

4.6.1.       Introduzione

4.6.2.       Tipologie

4.6.3.       Identificazione

4.6.3.1.      Condensatori ceramici

4.6.3.2.      Condensatori in poliestere

4.6.3.3.      Condensatori elettrolitici

4.6.3.4.      Codice dei colori

4.6.3.5.      Condensatori tipo SM

4.6.4.       Carica e Scarica di un Condensatore

4.6.5.       Condensatori in Serie

4.6.6.       Condensatori in Parallelo

4.6.7.       Potenza reattiva

4.7.      INDUTTORI

4.7.1.       Introduzione

4.7.2.       Flusso

4.7.3.       Legge di Faraday

4.7.4.       Induttori in Serie e in parallelo

4.7.5.       Potenza

4.8.      SUMMA di LEGGI PER RESISTORI, CONDENSATORI, INDUTTORI

5.     QUADRIPOLI

5.1.      INTRODUZIONE

5.2.      TRASFORMATORI

5.2.1.       Fenomeno di Induzione

5.2.1.1.      Induzione elettrostatica

5.2.1.2.      Induzione elettromagnetica

5.2.2.       Funzionamento

5.3.      GENERATORI CONTROLLATI

5.4.      MODELLI MATEMATICI DI QUADRIPOLO

5.4.1.       Rappresentazioni in Termini Circuitali

5.4.2.       Esempi di Equivalenze tra Matrici

5.4.2.1.      Da [H] a [Z]

5.4.2.2.      Da [Z] a [H]

5.4.3.       Esempi di Rappresentazioni Matriciali

5.4.4.       Connessioni di Quadripoli

5.4.4.1.      Connessione serie

5.4.4.2.      Connessione parallelo

5.4.4.3.      Connessione in cascata

6.     TEOREMI E PRINCIPI CIRCUITALI

6.1.      DEFINIZIONI

6.1.1.       Circuito Elettrico

6.1.2.       Decibel

6.1.3.       Decibel Assoluti

6.1.4.       Nodi, Rami, Maglie

6.1.5.       Massa e Terra

6.2.      PRINCIPI DI KIRCHHOFF

6.2.1.       Principio di Kirchhoff ai Nodi

6.2.2.       Principio di Kirchhoff alle Maglie

6.3.      TEOREMA DI THEVENIN

6.4.      TEOREMA DI NORTON

6.5.      TEOREMA DI SOVRAPPOSIZIONE DEGLI EFFETTI

6.6.      TEOREMA DI MILLER

6.7.      ADATTAMENTO SORGENTE-CARICO

6.7.1.       Introduzione

6.7.2.       Massimo Trasferimento Potenza Attiva

6.7.2.1.      Caso impedenza generatore reale e carico reale

6.7.2.2.      Caso impedenza generatore complessa e carico reale

6.7.2.3.      Caso impedenza generatore e carico complessi

6.7.3.       Massimo Trasferimento Tensione e Corrente

6.7.4.       Adattamento con Quadripolo

7.     STUDIO IN FREQUENZA

7.1.      INTRODUZIONE

7.2.      IMPEDENZA, RESISTENZA, REATTANZA

7.2.1.       Reattanza Capacitiva

7.2.2.       Reattanza Induttiva

7.3.      FILTRI

7.3.1.       Filtro RC Passa Basso

7.3.1.1.      Modulo della funzione di trasferimento

7.3.1.2.      Fase della funzione di trasferimento

7.3.1.3.      Considerazioni

7.3.2.       Filtro RC Passa Alto

7.3.2.1.      Modulo della funzione di trasferimento

7.3.2.2.      Fase della funzione di trasferimento

7.3.3.       Filtri Ideali

7.4.      L’ANGOLO DI FASE

7.5.      INTEGRATORE AD ELEMENTI PASSIVI

8.     DISPOSITIVI A SEMICONDUTTORE

8.1.      DROGAGGIO DEI SEMICONDUTTORI

8.1.1.       Drogaggio del Silicio

8.1.1.1.      Silicio di tipo n

8.1.1.2.      Silicio di tipo p

8.2.      CORRENTI E PORTATORI

8.2.1.       Elettroni e Lacune

8.2.2.       Portatori di Maggioranza e di Minoranza

8.2.3.       Legge di Azione di Massa

8.2.4.       Corrente di Drift

8.2.5.       Corrente di Diffusion

8.3.      GIUNZIONE P-N

8.3.1.       Potenziale di Giunzione

8.4.      DIODI

8.4.1.       Polarizzazione

8.4.1.1.      Polarizzazione diretta

8.4.1.2.      Polarizzazione inversa

8.4.2.       Caratteristica Tensione-Corrente

8.4.2.1.      Sulla limitazione della corrente

8.4.3.       Osservazioni sulla Non Linearità

8.4.3.1.      Resistenza statica e resistenza dinamica

8.4.4.       ZENER

8.4.5.       L.E.D.

8.5.      TRANSISTORI BIPOLARI

8.5.1.       Introduzione

8.5.2.       Principi di Funzionamento

8.5.3.       Modelli Possibili

8.5.4.       Caratteristiche I-V per Configurazione C.B.

8.5.4.1.      Caratteristiche di ingresso (C.B.)

8.5.4.2.      Caratteristiche di uscita (C.B.)

8.5.5.       Caratteristiche I-V per Configurazione C.E.

8.5.5.1.      Caratteristiche di ingresso (C.E.)

8.5.5.2.      Caratteristiche di uscita (C.E.)

8.5.5.3.      Effetto Early

8.5.6.       Caratteristiche I-V per Configurazione C.C.

8.5.6.1.      Caratteristiche di ingresso (C.C.)

8.5.6.2.      Caratteristiche di uscita (C.C.)

8.6.      TRANSISTORI AD EFFETTO DI CAMPO

8.6.1.       Introduzione

8.6.2.       MOSFET

8.6.2.1.      Introduzione

8.6.2.2.      Principi di funzionamento

8.6.2.3.      Condizione di pinch-off

8.6.2.4.      Condizione di saturazione

8.6.2.5.      Caratteristica I-V

8.6.2.6.      Tipologie di MOSFET

8.7.      IDENTIFICAZIONE

8.7.1.       Sigle

8.7.1.1.      JEDEC

8.7.1.2.      Pro Electron

8.7.1.3.      JIS

8.7.1.4.      Altri

9.     CIRCUITI A DIODI

9.1.      RADDRIZZATORI

9.1.1.       A Singola Semionda

9.1.2.       A Singola Semionda con Filtro Capacitivo

9.1.2.1.      Scelta del condensatore

9.1.2.2.      Scelta del diodo

9.1.2.3.      Osservazione sul contenuto armonico

9.1.3.       A Doppia Semionda (con Ponte di Graetz)

9.1.4.       A Doppia Semionda con Filtro Capacitivo

9.2.      ALIMENTATORI

10.       AMPLIFICATORI

10.1.        INTRODUZIONE

10.2.        PRIMA TIPOLOGIA DI AMPLIFICATORE

10.2.1.         Notazioni convenzionali

10.2.2.         Polarizzazione ad una Resistenza

10.2.3.         Segnale Applicato

10.2.4.         Condensatori di Blocco

10.2.5.         Resistore di Svincolo

10.2.6.         Resistore di Stabilizzazione Termica

10.2.7.         Polarizzazione a Partitore

10.2.8.         Polarizzazione a un Resistore vs Partitore

10.2.9.         Condensatore di Corto

10.3.        IL TRANSISTORE COME QUADRIPOLO

10.3.1.         Introduzione

10.3.2.         Rappresentazione Equivalente del BJT in termini di Parametri Ibridi

10.3.2.1.        Interpretazione matematica dei parametri ibridi

10.3.2.2.        Interpretazione fisica dei parametri ibridi

10.3.3.         Guadagno Statico di Corrente

10.3.4.         Parametri Ibridi per Configurazioni diverse

10.4.        CONFIGURAZIONE C.E. SEMPLIFICATA

10.4.1.         Studio in Continua

10.4.1.1.        Retta di carico statica

10.4.1.2.        Stabilità del punto di lavoro

10.4.2.         Studio in Alternata

10.4.2.1.        Retta di carico dinamica

10.4.2.2.        C.E. semplificata: Resistenza di ingresso

10.4.2.3.        C.E. semplificata: Amplificazione di corrente

10.4.2.4.        C.E. semplificata: Amplificazione di tensione

10.4.2.5.        C.E. semplificata: Resistenza di uscita

10.5.        CONFIGURAZIONE C.E. COMPLETA

10.5.1.         Analisi in Continua

10.5.2.         Analisi in Alternata

10.5.2.1.        C.E. completa: Resistenza di ingresso

10.5.2.2.        C.E. completa: Amplificazione di corrente

10.5.2.3.        C.E. completa: Amplificazione di tensione

10.5.2.4.        C.E. completa: Resistenza di uscita

10.5.3.         Rette di Carico Statica e Dinamica

10.6.        CONFIGURAZIONE C.E. CON DEGENERAZIONE D’EMETTITORE

10.6.1.         C.E. con Re1: Analisi in Continua

10.6.2.         C.E. con Re1: Analisi in Alternata

10.6.2.1.        C.E. con Re1: Amplificazione di corrente

10.6.2.2.        C.E. con Re1: Resistenza di ingresso

10.6.2.3.        C.E. con Re1: Amplificazione di tensione

10.6.2.4.        C.E. con Re1: Resistenza di uscita

10.7.        CONFIGURAZIONE C.E. CON DEGENERAZIONE D’EMETTITORE SEMPLIFICATA

10.7.1.         C.E. con Re1 semplif.: Analisi in Alternata

10.7.1.1.        C.E. con Re1 semplif.: Resistenza di ingresso

10.7.1.2.        C.E. con Re1 semplif.: Amplificazione di corrente

10.7.1.3.        C.E. con Re1 semplif.: Amplificazione di tensione

10.7.1.4.        C.E. con Re1 semplif.: Resistenza di uscita

10.8.        CONFIGURAZIONE C.C.

10.8.1.         Condensatore di Disaccoppiamento

10.8.2.         C.C.: Analisi in Alternata (con param. ibridi C.C.)

10.8.2.1.        C.C. (ibridi C.C.): Resistenza di ingresso

10.8.2.2.        C.C. (ibridi C.C.): Amplificazione di corrente

10.8.2.3.        C.C. (ibridi C.C.): Amplificazione di tensione

10.8.2.4.        C.C. (ibridi C.C.): Resistenza di uscita

10.8.3.         C.C.: Analisi in Alternata (con param. ibridi C.E.)

10.8.3.1.        C.C. (ibridi C.E.): Amplificazione di corrente

10.8.3.2.        C.C. (ibridi C.E.): Resistenza di ingresso

10.8.3.3.        C.C. (ibridi C.E.): Amplificazione di tensione

10.8.3.4.        C.C. (ibridi C.E.): Resistenza di uscita

10.9.        CONFIGURAZIONE C.B.

10.9.1.         Analisi in Alternata

10.9.1.1.        C.B. (ibridi C.B.): Resistenza di ingresso

10.9.1.2.        C.B. (ibridi C.B.): Amplificazione di corrente

10.9.1.3.        C.B. (ibridi C.B.): Amplificazione di tensione

10.9.1.4.        C.B. (ibridi C.B.): Resistenza di uscita

10.10.      CONFRONTI C.E., C.B., C.C.

10.11.      PARAMETRI RILEVANTI DEGLI AMPLIFICATORI

10.11.1.      Larghezza di Banda

10.11.2.      Distorsione

10.11.3.      Rumore

10.12.      TIPOLOGIE DI AMPLIFICATORI

10.12.1.      Amplificatore di Tensione

10.12.2.      Amplificatore Di Corrente

10.12.3.      Amplificatore Di Transresistenza

10.12.4.      Amplificatore di Transconduttanza

10.13.      VARIANTI ALLA CONFIGURAZIONE BASE

10.13.1.      Configurazione Boostrap

10.13.2.      Configurazione Darlington

10.13.3.      Configurazione con Accoppiamento a Trasformatore

10.13.4.      Configurazione Cascode

10.13.4.1.      Analisi in continua

10.13.4.2.      Analisi alle frequenze di lavoro

10.14.      AMPLIFICATORI DIFFERENZIALI

10.14.1.      Introduzione

10.14.2.      Studio Teorico

10.14.3.      Differenziale con Accoppiamento d’Emettitore

10.15.      CONNESSIONI PER AMPLIFICATORI

10.15.1.      Sorgente–Amplificatore, Amplificatore-Carico

10.15.2.      Tra Amplificatori: Amplificatori Multistadio