B0159 - ELETTRONICA ANALOGICA INTEGRATA LM

Conoscenze e abilità da conseguire

L'obiettivo del corso è fornire gli strumenti necessari per affrontare lo studio dei circuiti integrati analogici. Gli argomenti trattati includono gli effetti a canale corto, gli schemi di amplificatori elementari e alcune soluzioni circuitali più avanzate. Al termine del corso, lo studente è in grado di: (a) discutere il funzionamento di un transistor MOS al variare della polarizzazione; (b) progettare riferimenti di tensione, di corrente e stadi amplificatori elementari; (c) progettare amplificatori operazionali a partire da specifiche di guadagno, velocità, comportamento in frequenza. Sono presentati e commentati esempi concreti per sviluppare la capacità di analisi e progetto.

Contenuti

• Alcuni richiami sui modelli ai grandi e piccoli segnali dei transistori MOS. Cenni sull'evoluzione e l'impatto delle nuove tecnologie sui dispositivi, le loro prestazioni e i modelli.
  
• Studio sulle proprietà degli stadi elementari di guadagno e sugli stadi amplificatori CMOS a singolo stadio. Configurazione cascode. 
  
• Generatori e specchi di corrente, riferimenti di tensione.
• La coppia differenziale.
  
• I concetti di stabilità e retroazione nei circuiti analogici integrati.
• Non idealità, slew rate e principali tecniche di compensazione per garantire la stabilità in configurazione ad anello chiuso.
• Amplificatori operazionali e OTA. Topologie principali, specifiche e parametri caratteristici (nel tempo e in frequenza).
  
• Analisi dettagliata di un classico schema di operazionale a due stadi
• Cenni sulle soluzione Rail-to-Rail e sulla retroazione di modo comune.
• Esempi di circuiti analogici integrati (amplificatori e filtri).

Testi/Bibliografia

E' di importanza fondamentale l'utilizzo degli appunti presi a lezione e del materiale didattico integrativo (esempi ed esercizi) reso disponibile. Si consigliano inoltre:

• R.C. Jaeger, T. Blalock, B.J Blalock "Microelettronica" McGraw Hill 6a Ed. 2023

• P.R. Gray, P.J Hurst, S.H Lewis, R.G. Meyer, "Analysis and Design of analog integrated circuits", 5th ed. New York, NY (USA): John Wiley & Sons, 2009.

• T. C. Carusone, D.A. Johns, K. Martin, "Analog Integrated Circuit Design", 2nd ed. John Wiley & Sons, 2011

Metodi didattici

Lezioni ed esercitazioni in aula. Saranno presentati e commentati esempi circuitali per sviluppare la capacità di analisi e progetto degli studenti con riferimento a semplici sistemi elettronici.

Verranno forniti esercizi che lo studente potrà impiegare per verificare in modo autonomo il proprio livello di apprendimento e comprensione della materia.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso una prova scritta finale della durata di 2 ore, costituita da due esercizi. Durante l'esame non è ammesso l'uso di PC, libri o appunti. La prova scritta mira ad accertare le abilità acquisite nel risolvere problemi nell'ambito delle principali tematiche affrontate nel corso.

Su richiesta dello studente è possibile sostenere una prova orale facoltativa durante la quale si verificheranno la conoscenza dei concetti fondamentali presentati nel corso, la capacità di sintesi e di utilizzazione di un linguaggio tecnico appropriato.

Strumenti a supporto della didattica

Lucidi, simulazioni circuitali al calcolatore, esempi di schemi elettrici di amplificatori.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Nicolò Attilio Speciale