Fondamenti di elettronica digitale teoria + esercizi (Materiale completo per l'esame)

fondamenti di elettronica digitale

Materiali e tecnologie: Materiali semiconduttori e cenni sulle tecnologie di fabbricazione dei circuiti integrati: Tecnologia planare.

Dispositivi a semiconduttore: Diodo a giunzione, MOSFET e BJT: Funzionamento ed equazioni caratteristiche.

Introduzione all'elettronica digitale: Elemento logico ideale. Invertitore ideale ed invertitore reale. Proprietà dei circuiti digitali. Grandezze caratteristiche dei circuiti digitali: margini di rumore, escursione e soglia logica, fan-in e fan-out, tempi di propagazione, potenza dissipata, prodotto ritardo-potenza dissipata. Panoramica delle famiglie logiche. Confronto tra prestazioni delle diverse famiglie logiche.

Famiglia logica NMOS: Logica a rapporto. Calcolo dei margini di rumore, della potenza dissipata e dei tempi di propagazione degli invertitori NMOS con carico resistivo, carico ad arricchimento ed a svuotamento. Ottimizzazione dell'area di un invertitore NMOS. Porte elementari NMOS.

Famiglia logica CMOS: Proprietà della famiglia logica CMOS. Calcolo dei margini di rumore, della potenza dissipata e dei tempi di propagazione dell'invertitore CMOS. Porte elementari CMOS. Buffer di tipo tri-state. Riduzione in scala dei circuiti. Instabilità elettriche nei circuiti CMOS: latch-up e limitazioni nelle tensioni.

Famiglia logica TTL: Generalità. Invertitore TTL con totem-pole. FAN-IN e FAN-OUT. Tempi di commutazione. Porte elementari TTL. Logica di tipo Schottky (cenni)

Famiglia logica ECL: Generalità. Invertitore ECL Tempi di commutazione. Porte elementari ECL. Comportamenti non ideali in commutazione.

Interfacciamento di famiglie logiche differenti: Interfacciamento TTL-CMOS; Interfacciamento CMOS-TTL; Interfacciamento ECL-TTL; Interfacciamento TTL-ECL.

Logica cablata: Logica cablata in NMOS; Logica cablata in ECL; Logica cablata in TTL; Logica cablata in CMOS; Porte a tre stati; Invertitore CMOS a tre stati; Invertitore TTL a tre stati.

Logica BICMOS: Caratteristiche generali della logica BICMOS; Invertitore BICMOS; Porte logiche BICMOS.

fondamenti di elettronica digitale

Materiali e tecnologie: Materiali semiconduttori e cenni sulle tecnologie di fabbricazione dei circuiti integrati: Tecnologia planare.

Dispositivi a semiconduttore: Diodo a giunzione, MOSFET e BJT: Funzionamento ed equazioni caratteristiche.

Introduzione all'elettronica digitale: Elemento logico ideale. Invertitore ideale ed invertitore reale. Proprietà dei circuiti digitali. Grandezze caratteristiche dei circuiti digitali: margini di rumore, escursione e soglia logica, fan-in e fan-out, tempi di propagazione, potenza dissipata, prodotto ritardo-potenza dissipata. Panoramica delle famiglie logiche. Confronto tra prestazioni delle diverse famiglie logiche.

Famiglia logica NMOS: Logica a rapporto. Calcolo dei margini di rumore, della potenza dissipata e dei tempi di propagazione degli invertitori NMOS con carico resistivo, carico ad arricchimento ed a svuotamento. Ottimazione dell'area di un invertitore NMOS. Porte elementari NMOS.

Famiglia logica CMOS: Proprietà della famiglia logica CMOS. Calcolo dei margini di rumore, della potenza dissipata e dei tempi di propagazione dell'invertitore CMOS. Porte elementari CMOS. Buffer di tipo tri-state. Riduzione in scala dei circuiti. Instabilità elettriche nei circuiti CMOS: latch-up e limitazioni nelle tensioni.

Famiglia logica TTL: Generalità. Invertitore TTL con totem-pole. FAN-IN e FAN-OUT. Tempi di commutazione. Porte elementari TTL. Logica di tipo Schottky (cenni)

Famiglia logica ECL: Generalità. Invertitore ECL. Tempi di commutazione. Porte elementari ECL. Comportamenti non ideali in commutazione.

Interfacciamento di famiglie logiche differenti: Interfacciamento TTL-CMOS; Interfacciamento CMOS-TTL; Interfacciamento ECL-TTL; Interfacciamento TTL-ECL

Logica cablata: Logica cablata in NMOS; Logica cablata in ECL; Logica cablata in TTL; Logica cablata in CMOS; Porte a tre stati; Invertitore CMOS a tre stati; Invertitore TTL a tre stati.

Logica BiCMOS: Caratteristiche generali della logica BiCMOS; Invertitore BiCMOS; Porte logiche BiCMOS.

Elettronica oggi

Realizzare una funzione logica non dura fin quando un programma ed un microprocessore; oggi la progettazione dei chip è fatta solo dalle multi nazionali come l'Intel, i comparti degli elettronici non assembrel per i modelli circuitali. Oggi ormai si chiamano i nuovi circuiti integrati, che contengono una grande quantità di componenti semplici; e poi abbiamo i circuiti con componenti discreti. Chi realizza diodici su una macchina, era un assemblatore di microtransistori e componenti. L'importante era di montare esterno ai moduli che mettevano al blocco. La produzione e vendita di circuiti integrati è ciò che rende notato oggi anno negli elettroni, infatti oggi ci sono prodotti più trasversati di prodotti negli anni recentori. In cui l'analizzazione era ancora a livello di integrazione di componenti, non uscita d'ogni prodotto, ma venduto anche in dimensione media fino alla misura che è circa 10^-9 m, una rielaborazione di nanotecnologie (è un