Obiettivi formativi
Fornire una panoramica estremamente sintetica di alcune aree tematiche dell’elettronica moderna.
Prerequisiti
Geometria, Analisi Matematica AB e C, Fisica AB e C
Contenuti dell'insegnamento
<p>Parte prima: Dispositivi a semiconduttore <br />
Semiconduttori. Drogaggio. Modello drift-diffusion. Diodo p-n. Equilibrio, polarizzazione inversa, polarizzazione diretta. Breakdown. Cenno agli effetti capacitivi. Esempio: raddrizzatore a singola semionda. Transistore bipolare a giunzione (BJT). Definizioni e simbologia. BJT npn. Caratteristiche ai morsetti. Funzionamento in zona attiva diretta. Guadagno di corrente. Funzionamento in saturazione. Area di funzionamento sicuro (SOA). Cenno agli effetti capacitivi. Cenno ai BJT pnp. Esempio: invertitore RTL. MOSFET. Simbologia e nomenclatura. Funzionamento del MOSFET a canale n ad arricchimento in zona lineare. Funzionamento in saturazione. Cenni su SOA e funzionamento dinamico. n-MOSFET a svuotamento. p-MOSFET. Esempio: invertitore CMOS. <br />
Parte seconda: Elettronica analogica lineare <br />
Linearità e non distorsione. Linearizzazione. Modello alle variazioni del diodo p-n. Modello alle variazioni del BJT ad emettitore comune. Modello alle variazioni del MOSFET a source comune. Amplificatori lineari: funzioni di rete. Amplificatore a emettitore comune. Analisi alle variazioni. Stdio del punto di riposo e sua collocazione ottima. Calcolo dell'efficienza massima in classe A. Cenni sul funzionamento in classe AB, B e C. Circuito di polarizzazione ed accoppiamento a condensatore. Comportamento in frequenza: analisi del guadagno di corrente. Diagrammi di Bode. Cenno sugli amplificatori a base comune e a collettore comune. Amplificatore differenziale a BJT. Amplificatori operazionali ideali. Retroazione. Esempio: sistema del primo ordine in retroazione negativa. Stabilità dei sistemi in retroazione: criterio di Bode. Analisi dei poli della funzione di trasferimento. Desensibilizzazione totale. Esempio di retroazione: amplificatore a emettitore comune in retroazione negativa. Applicazioni degli amplificatori operazionali. Cenni sulle non-idealità degli amplificatori operazionali. <br />
Parte terza: Elettronica di potenza <br />
Raddrizzatore a singla semionda. Raddrizzatore in controfase. Raddrizzatore a ponte. Raddrizzatori con filtro RC e RL. Raddrizzatore con caricol RLE. Tiristori. Rettificatori controllati. Convertitori DC/DC. Schema di principio del "chopper". Regolatore "Buck". Regolatore "Boost". Regolatore "Buck-Boost". Convertitori DC/DC a ponte intero. Modulazione PWM. Inverter monofase e trifase. <br />
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Programma esteso
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Bibliografia
<p>R. Menozzi: “Appunti di Elettronica – Dispositivi ed elettronica analogica lineare”, Pitagora Editrice Bologna, 2006 <br />
M. Rashid: “Elettronica di potenza - Volume 1”, Prentice-Hall, 2007 <br />
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Metodi didattici
Le esercitazioni sono svolte in aula e vertono sull’analisi e sul progetto di semplici circuiti elettronici. <br />
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L’esame consiste in una prova orale. <br />
Modalità verifica apprendimento
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Altre informazioni
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Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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