Classe delle lauree in: Ingegneria dell`Informazione (L

Classe delle lauree in:
Ingegneria dell’Informazione (L-8)
Tipo di attività
formativa:
Caratterizzante
Titolo dell’insegnamento:
FONDAMENTI DI
ELETTRONICA (MOD.
ELETTRONICA
ANALOGICA)
Ambito disciplinare:
Ingegneria Elettronica
Corso di laurea in:
Ingegneria Elettronica e
delle Telecomunicazioni
Settore scientifico
disciplinare: Elettronica
(ING-INF/01)
TIPO DI INSEGNAMENTO:
OBBLIGATORIO
Codice dell’insegnamento:
Anno accademico:
2013 - 2014
CFU:
6
Anno:
terzo
Semestre:
secondo
DOCENTE: Prof. Corsi Francesco
MODALITÀ DI EROGAZIONE: Tradizionale
LINGUA: Italiana
ARTICOLAZIONE IN TIPOLOGIE DIDATTICHE:
Il modulo comprende 32 ore di lezioni teoriche, 24 ore di esercitazioni, 12 ore di laboratorio.
CONOSCENZE PRELIMINARI:
Analisi di circuiti elettrici, leggi di Kirchhoff, Teoremi di Thevenin e Norton. Circuiti a singola costante di tempo e circuiti del secondo ordine.
Trasformate di Laplace, diagrammi di Bode.
OBIETTIVI FORMATIVI:
Il corso ha lo scopo di fornire i concetti e gli strumenti di base per l’analisi di principali costituenti i circuiti elettronici analogici: amplificatori
elementari, pluristadio, retroazionati, oscillatori.
PROGRAMMA DEL MODULO:
1.
AMPLIFICATORI LINEARI PLURISTADIO
Amplificatori a più stadi in cascata; connessione Darlington; connessione cascode; transistori con emettitori (o source) accoppiati; connessione
collettore-comune-base-comune; amplificatore differenziale; caratteristica ingresso-uscita in tensione; analisi per piccoli segnali; rapporto di
reiezione di modo comune (CMRR); stadio differenziale con carico attivo.
2.
STADI DI USCITA.
Stadi in classe A, B, AB. Efficienza, dissipazione di potenza. Moltiplicatore di VBE, protezioni.
3.
AMPLIFICATORI RETROAZIONATI.
Concetto di reazione; caratteristiche generali degli amplificatori retroazionati; metodo dei doppi bipoli; retroazione parallelo-parallelo, parallelo-rie, serie
parallelo e serie-serie.
4.
AMPLIFICATORI OPERAZIONALI.
Caratteristiche ideali e non ideali; struttura interna di un µA741; prestazioni: offset, guadagno, prodotto guadagno-larghezza di banda, CMRR;
applicazioni lineari e non lineari degli amplificatori operazionali
5.
STABILITA' E COMPENSAZIONE DEGLI AMPLIFICATORI RETROAZIONATI.
Analisi in frequenza degli amplificatori retroazionati; stabilità di una rete elettrica; analisi con il luogo delle radici; rappresentazione delle
funzioni di trasferimento; rappresentazione di Bode e di Nyquist; tecniche di compensazione; slew rate, settling time e banda di potenza di un
OPAMP.
6.
OSCILLATORI LINEARI E NON LINEARI.
Ponte di Wien, oscillatore a sfasamento. Oscillatore ad onda quadra (opamp clock). Ring oscillator.
METODI DI INSEGNAMENTO:
Lezioni teoriche ed esercitazioni numeriche in aula, lavoro di gruppo in laboratorio.
CONOSCENZE E ABILITÀ ATTESE:
Al termine dell’insegnamento gli allievi saranno in grado di effettuare l’analisi delle principali prestazioni di circuiti elettronici elementari nonché la
verifica dei risultati ottenuti, tramite simulazioni al calcolatore e misure di laboratorio.
SUPPORTI ALLA DIDATTICA:
Laboratorio con 12 banchi di misura per sperimentazioni pratiche su circuiti, software di simulazione ORCAD-PSPICE, 1 videoproiettore.
PROPEDEUTICITÀ:
L’esame di Elettrotecnica è propedeutico a quello di Fondamenti di Elettronica.
CONTROLLO DELL’APPRENDIMENTO E MODALITÀ D’ESAME:
Esame scritto ed orale, esoneri bimestrali, lavoro a casa. Votazione in trentesimi.
TESTI DI RIFERIMENTO PRINCIPALI:
A.S. Sedra, K. C. Smith: Circuiti per la Microelettronica, Quarta edizione EDISES Napoli , 2013. R.C. Jaeger, T.N. Blalock: Microelettronica, Quarta
edizione Mc Graw Hill 2013. Dispense del corso.
ULTERIORI TESTI SUGGERITI:
P.R. Gray,P. J. Hurst, S. H. Lewis, R.G. Meyer: Analysis and Design of Analog Integrated Circuits. John Wiley & Sons 2001.
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Main field(s) of study for the qualification:
Information engineering
Type of formative activity:
Discipline:
Characteristic subject
Electronic engineering
Title of subject:
Code:
Basic Analog Electronics
First degree course:
Electronic engineering
Scientific Discipline Sector:
Electronics
Type of subject:
compulsory subject
Academic year:
2013 - 2014
ECTS Credits:
6
Year:
Semester:
3rd year
II semesters LECTURER: Prof. Francesco Corsi
THEORY, NUMERICAL APPLICATIONS, LABORATORY ACTIVITY, SEMINARS, …:
Total number of hours:72. Theory: 32 hours. Numerical applications: 24 hours. Laboratory activity: 12 hours.
PREREQUISITES:
Good understanding of elementary linear electric circuits.
AIMS:
To teach concepts and methods for the analysis of the basic building blocks of analogue electronic circuits: elementary and multistage amplifiers,
feedback circuits, oscillators.
PROGRAM:
1.
MULTISTAGE AMPLIFIERS.
Darlington and cascode amplifiers; the common collector-common base amplifier; differential amplifiers: voltage IN/OUT characteristic,
dynamic analysis, common mode rejection ratio (CMRR), active loads.
2.
FEEDBACK AMPLIFIERS.
Feedback concept; two-port analysis: shunt-shunt, shunt-series, series-shunt and shunt-shunt configurations.
3.
OPERATIONAL AMPLIFIERS (OP-AMPs).
Ideal and non ideal characteristics; internal structure of the µA741 op-amp; OP-AMP performance: offset, gain, gain-bandwidth product,
CMRR; linear and non linear applications of operational amplifiers.
4.
STABILITY AND COMPENSATION OF FEEDBACK AMPLIFIERS.
Frequency analysis of feedback amplifiers; stability of electrical networks; root locus analysis; Bode and Nyquist diagrams of the transfer
Functions; compensation techniques; slew rate and settling time of an OP-AMP.
5.
LINEAR AND NON LINEAR OSCILLATORS.
TEACHING METHODS:
Theoretical and numerical lectures , laboratory team-works.
EXPECTED KNOWLEDGES AND SKILLS:
At the end of the course students should be able to perform the analysis of the main performance of elementary electronic circuits and its validation by
CAD simulations and laboratory experiments.
TEACHING AIDS:
20 PC, simulation software ORCAD-PSPICE, 1 projector, 12 lab test benches for the experiments.
EXAMINATION METHOD:
Written and oral examination.
BIBLIOGRAPHY:
A.S. Sedra, K. C. Smith: Microelectronics Circuits Fifth Ed. Oxford Press 2004; Course Notes.
FURTHER BIBLIOGRAPHY:
P.R. Gray, R.G. Meyer: Analysis and Design of Analog Integrated Circuits. Fourth Ed. John Wiley 2003.
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