Appunti Fondamenti Elettronica

Sistemi e dispositivi elettronici

Introduzione

Un sensore è un dispositivo in grado di misurare una grandezza fisica non elettrica convertendola in una elettrica (analogico → digitale). Un attuatore è un dispositivo in grado di convertire un segnale elettrico in una grandezza fisica (digitale → analogico). In questo corso non studiamo questi dispositivi, tuttavia, siccome influenzano nel circuito, possiamo assimilarli a dei generatori e dei carichi, per non trascurare il loro effetto nel circuito.

Elettrotecnica → Elettronica

Generatori

I generatori sono dispositivi che impongono a V o I un valore/funzione fissato.

• Tensione
• Caratteristica:
• Compensa rottura
• Fornisce potenza
• Ricorda: quando spento è assimilabile ad un cortocircuito.
• Corrente
• Caratteristica:
• Compensa rottura
• Fornisce potenza
• Ricorda: quando spento è assimilabile ad un ciclo aperto.

Massa

È il nodo di riferimento del circuito, viene posto a V=0. Non confondere con la terra:

• Terra = "zero" di fondo del circuito
• Terra = "zero" assoluto

Componenti elettronici

• Resistore
• Condensatore

Connessioni

Per eliminare i meno cavi uso le masse. Richiedere la tensione al nodo A equivale a chiedere la tensione rispetto a massa.

Sistemi e dispositivi elettronici

Introduzione

Un sensore è un dispositivo in grado di misurare una grandezza fisica non elettrica convertendola in una elettrica (analogico → digitale). Un attuatore è un dispositivo in grado di convertire un segnale elettrico in una grandezza fisica (digitale → analogico). In questo corso non studiamo questi dispositivi, tuttavia, siccome influenzano nel circuito, possiamo assimilarli a dei generatori e dei carichi, per non trascurare il loro effetto nel circuito.

Elettrotecnica → Elettronica

Generatori

I generatori sono dispositivi che impongono a V o I un valore/funzione fissato.

• Tensione
• Caratteristica:
• Consegna potenza
• Fornisce potenza
• Ricorda: quando spento è assimilabile ad un cortocircuito.
• Corrente
• Caratteristica:
• Consegna potenza
• Fornisce potenza
• Ricorda: quando spento è assimilabile ad un ciclo aperto.

Massa

È il nodo di riferimento del circuito, viene posto a V=0. Non confonderlo con la "terra" usata per "zero" al potro del circuito.

Componenti elettronici

• Resistore
• Condensatore
• I_c = e. d(V_c)/dt

Connessioni

Per eliminare corrisi usa la messa. Richiedere la tensione al nodo A equivale a richiedere la tensione rispetto a massa.

Semi conduttori

Intensità di corrente

L'intensità di corrente è la quantità di carica che passa in un'area A per unità di tempo.

Corrente: = / ΔOsserviamo che = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ La Resistenza indica la tendenza di un capo ad opporsi al passaggio di corrente, è uguale a = ⋅ /, dove è detta resistività del materiale e dipende dal n° di portatori liberi. Dividiamo i materiali in 3 categorie:

• Conduttori = n° portatori elevato
• Isolanti = n° portatori basso
• Semiconduttori = Via di mezzo

Il Silicio

Il silicio è uno tra i più importanti semiconduttori, è un elemento del 4° gruppo, quindi ha 4 elettroni nell'orbitale esterno. Per raggiungere l'ottetto elettronico si lega, tramite legami covalenti, ad altri 4 atomi di silicio. Questi legami sono deboli, quindi possono rompersi facilmente e liberare dei portatori. Il silicio ha un "comportamento elettrico" che dipende dalla temperatura, tuttavia possiamo fissare questo comportamento tramite il drogaggio: consiste nell'inserire nel materiale atomi di gruppi diversi per alterare la sua natura.

Tipo N: aggiungo atomi del 5° gruppo => Ottengo un "sovrabbondanza" di portatori.

Tipo P: aggiungo atomi del 3° gruppo => Ottengo un "sovrabbondanza" di lacune.

Una diversa concentrazione di portatori nella zona del materiale porta ad avere un flusso di corrente, detta di diffusione, dove = ⋅ ⋅ (() / ). Ogni volta che un elettrone si sposta, l'atomo da cui si allontana ionizza e diventa carico positivamente, allo stesso modo una lacuna lascia dietro di sé una carica negativa.