Appunti di Fondamenti di elettronica (analogica+digitale)

appunti di fondamenti di elettronica analogica presi a lezione col prof Eugenio Martinelli e rielaborati al computer + appunti (in italiano) basati sul libro consigliato dal prof. Re (in inglese), suggeriti a chi non ha la testa per studiare il libro in inglese.

argomenti trattati:
Elettrotecnica
Elettronica
Circuito
Bipolo
Equazione costitutiva del bipolo
Potenza istantanea
Dispositivo attivo
Dispositivo passivo
Dispositivo con memoria
Effetto Joule
Resistore
Generatore ideale indipendente di tensione
Punto di lavoro
Generatore reale di tensione
Leggi di Kirchhoff
Resistori in serie
Partitore di tensione
Resistori in parallelo
Partitore di corrente
Generatore ideale indipendente di corrente
Generatore reale di corrente
Generatore controllato
eorema di Thevenin
Teorema di Norton
Teorema di Thevenin e Norton
Sensore
Calibrazione
Sensore di temperatura
• Positive Temperature Coefficient (PTC)
• Negative Temperature Coefficient (NTC)
Sensibilità
Ponte di Wheatstone
Sensore col ponte di Wheatstone
Capacità
Condensatore
Condensatori in parallelo
Condensatori in serie
Capacità parassite
Induttore
Impedenza complessa
• Impedenza del condensatore
• Impedenza dell’induttore
Filtro passa-basso
Filtro passa-alto
Filtro passa-banda
Rete due-porte
Matrice delle impedenze di una rete due-porte
Matrice dei parametri ibridi di una rete due-porte
Amplificatore di tensione
Amplificatore di corrente
Amplificatore di trans-conduttanza
Amplificatore di trans-resistenza
Amplificatore operazionale
Massa virtuale
Teorema di Miller
Conduzione nei materiali
Struttura a bande
Banda di valenza
Banda di conduzione
Tipi di materiale
1. Isolante
2. Semiconduttore
3. Conduttore
Reticolo
• Materiali amorfi
• Materiali cristallini
• Materiali policristallini
Elettroni nella banda di conduzione
Concentrazione intrinseca degli elettroni
Legge di azione di massa

Corrente di drift o deriva
Drogaggio
• Di tipo n
• Di tipo p
Silicio
Fosforo
Boro
Drogaggio di tipo n del silicio con fosforo
Drogaggio di tipo p del silicio con boro
Corrente di diffusione
Corrente di trasporto
Relazione di Einstein
Giunzione P-N
Polarizzazione diretta
Polarizzazione inversa
Diodo
Breakdown del diodo
• Effetto valanga
• Effetto Zener
Diodo Zener
Bipolar Junction Transistor (BJT)
BJT npn
Punto di lavoro del BJT
Polarizzazione del transistor
Circuiti importanti
• Partitore compensato
• Filtri, passa-basso e passa-alto
• Circuiti risonanti, RLC-serie e RLC-parallelo
• Raddrizzatore a singola semionda
• Raddrizzatore a doppia semionda/ponte di diodi
• Rilevatore di picco
• Clamper/agganciatore di livello
• Moltiplicatore di tensione
• Regolatore di tensione
• Alimentatore
• BJT npn a emettitore comune, a base comune, a collettore comune

Sistema digitale
Sistema digitale sincrono
Sistema digitale asincrono
Sistema analogico
Vantaggi nell’uso di un sistema digitale
Digitalizzazione
Sistema combinatorio

Sistema sequenziale
Specificazione di un sistema
Implementazione di un sistema
Analisi di un sistema
Progettazione di un sistema
Sistema combinatorio
Specificazione ad alto livello
Specificazione a livello binario
Codifica
Decodifica
Insieme degli ingressi
Insieme delle uscite
Funzione ingresso-uscita
Rappresentazione dei dati
Switching function
Switching function incompleta
Switching expression
Switching expression equivalenti
Porta logica
Prodotto
Somma
Somma di prodotti
Prodotto di somme
Rappresentazione dei valori binari
Rumore
Margine di rumore
Transistor MOSFET
Porta logica NOT
Porta logica NAND
Porta logica NOR
Porte logiche complesse (complex gates)
Transmission gate
Porta logica XOR
Multiplexer a due ingressi
Ritardo di propagazione
Tempo di transizione
Carico
Fattore di carico (load factor)
Fan-in
Fan-out
Prodotto potenza-ritardo (power-delay product)

Three-state driver
Bus
Stili di progettazione VLSI
Livello di confezionamento (packaging)
Rete di porte logiche
Rete combinatoria loop-free
Descrizione di una rete di porte logiche
Specificazione di una rete di porte logiche
Insieme universale di porte logiche
Analisi di una rete di porte logiche
Analisi funzionale
Progettazione di una rete di porte logiche
Rete a due livelli
Rete a due livelli minima
Mappa di Karnaugh/mappa K
Modulo programmabile
Programmable Logic Array (PLA)
Programmable Array Logic (PAL)
Rete con le porte XOR
Rete con multiplexer a 2 ingressi
Sistema sequenziale
Sistema sequenziale sincrono
Sistema sequenziale asincrono
Sistema a stati finiti
Descrizione di un sistema a stati finiti
Macchina di Mealy
Macchina di Moore
Diagramma degli stati
Sistema sequenziale a memoria finita
Controllore
Sistemi equivalenti
Descrizione binaria di un sistema sequenziale
Implementazione canonica (di Huffman-Moore) di una rete sequenziale
Implementazione binaria di una rete sequenziale
Gated latch
Condizione di corsa (race condition) del gated latch
Edge-triggered cell
Implementazione padrone-schiavo
Flip-flop D
Caratteristiche temporali di una rete sequenziale
Analisi di una rete sequenziale canonica
Progettazione di una rete sequenziale canonica
Flip-flop Set-Reset (SR)
Flip-flop JK
Flip-flop Toggle (T)
Analisi di una rete con i flip-flop
Progettazione di una rete con i flip-flop