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Appunti degli studenti per corsi ed esami del Prof. Irace Andrea

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Elettronica Digitale - esercizi Premium

Esame Elettronica Digitale

Facoltà Ingegneria

Dal corso del Prof. A. Irace

Università Università degli studi di Napoli Federico II

Esercitazione
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Esercizi di Elettronica Digitale per l'esame del professor Irace. Gli argomenti trattati sono: tracce d'esame da Dicembre 2005 fino a Giugno 2008, famiglie logiche NAND e NOR, potenza dissipata da un invertitore elementare CMOS, Disegnare il circuito e tracciare il grafo di Eulero di una porta logica complessa Full-CMOS, vantaggi dell’indirizzamento bidimensionale rispetto a quello monodimensionale nelle prestazioni di una memoria ROM, meccanismi fisici che consentono la programmazione e la cancellazione delle memorie non volatili, circuito di una cella SRAM a 4 transistori e commentare il suo funzionamento, funzionamento dei circuiti di lettura e scrittura di una cella SRAM, flip flop.
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Elettronica digitale - Esercitazione Premium

Esame Elettronica Digitale

Facoltà Ingegneria

Dal corso del Prof. A. Irace

Università Università degli studi di Napoli Federico II

Esercitazione
4 / 5
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Esercitazione per l'esame di Elettronica digitale del professor Irace. Nel testo sono presenti diversi quesiti a cui poter rispondere, tra cui: - disegnare il circuito di un invertitore realizzato in tecnologia ECL commentandone la caratteristica trasferimento nelle varie regioni di funzionamento.
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Elettronica digitale - Esercizi Premium

Esame Elettronica Digitale

Facoltà Ingegneria

Dal corso del Prof. A. Irace

Università Università degli studi di Napoli Federico II

Esercitazione
4,5 / 5
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Esercizi per l'esame di Elettronica digitale del professor Irace. Nel testo è possibile trovare diversi quesiti, tra cui: - Evidenziare quali sono i vantaggi dell’indirizzamento bidimensionale rispetto a quello monodimensionale nelle prestazioni di una memoria ROM; - valutare analiticamente la potenza dissipata da un invertitore elementare CMOS
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Modelli circuitali del rumore termico e shot Premium

Esame Progettazione dei circuiti integrati analogici

Facoltà Ingegneria

Dal corso del Prof. A. Irace

Università Università degli studi di Napoli Federico II

Appunti esame
3,3 / 5
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Appunti che trattano in modo approfondito e rigoroso il rumore elettronico naturale. Li esaminiamo sia dal punto di vista della fisica microscopica che da quello della progettazione circuitale per l'elettronica analogica. Il testo si divide in quattro parti principali: Il Rumore termico (Johnson-Nyquist): dimostriamo analiticamente come nasce dall'equilibrio termodinamico di una linea di trasmissione coassiale. Arriviamo addirittura a toccare il limite quantistico della radiazione del corpo nero di Planck alle altissime frequenze. Il rumore Shot (Schottky): Analizziamo il comportamento casuale del passaggio delle cariche attraverso una barriera di potenziale. Usando il Teorema di Campbell e l'identità di Parseval, ricaviamo la formula classica dello spettro d'impulso. Valutiamo anche l'impatto del tempo di transito dei portatori. Modelli nei semiconduttori (Diodi e MOSFET): Mostriamo come la fisica dei dispositivi sia coerente. Infatti, all'equilibrio, la formula del rumore shot del diodo diventa esattamente quella di Nyquist. Estendiamo l'analisi anche al transistore MOSFET che funziona in debole inversione (sotto-soglia). In queste condizioni, il trasporto per diffusione genera solo rumore shot puro. Il rumore Flicker: studiamo il comportamento a basse frequenze nei MOSFET. Confrontiamo i modelli fisici di fluttuazione del numero di portatori (McWhorter) e della mobilità (Hooge). Introduciamo anche il concetto di frequenza di corner.
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Intorduzione al rumore elettronico Premium

Esame Progettazione dei circuiti integrati analogici

Facoltà Ingegneria

Dal corso del Prof. A. Irace

Università Università degli studi di Napoli Federico II

Appunti esame
4 / 5
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Appunti di Progettazione dei circuiti integrati analogici che analizzano il compromesso tra guadagno e banda nei circuiti elettronici, ponendo il rumore (termico e dei MOSFET) come limite minimo per la corrente di polarizzazione. Spiega come calcolare la densità spettrale di potenza e come semplificare l'analisi circuitale riferendo il rumore all'ingresso.
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Appunti sui Feedback in Elettronica analogica integrata Premium

Esame Elettronica analogica

Facoltà Ingegneria

Dal corso del Prof. A. Irace

Università Università degli studi di Napoli Federico II

Appunti esame
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In questi appunti di Elettronica analogica vengono trattati tutti i tipi di feedback o circuiti con retroazione relativi all'elettronica analogica integrata. 1. Voltage-current 2.Voltage-voltage 3. Current-Current e 4. Current-Voltage feedback.
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Rumore randomico, Elettronica Premium

Esame Elettronica analogica

Facoltà Ingegneria

Dal corso del Prof. A. Irace

Università Università degli studi di Napoli Federico II

Appunti esame
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Questo file contiene gli appunti universitari di Elettronica analogica sullo studio del rumore nei dispositivi a semiconduttore. Ci concentriamo soprattutto sul Random Telegraph Noise e sul rumore 1/f, noto anche come rumore flicker, nei transistori MOSFET. Il testo è diviso in tre parti principali: 1. Analisi del Random Telegraph Noise: spieghiamo come gli elettroni vengono intrappolati e rilasciati dai difetti del reticolo cristallino, generando salti discreti di corrente a onda quadra. Vedremo anche come superare il paradosso dell'elettrone indivisibile attraverso l'approccio probabilistico e la media statistica, per ottenere lo spettro di tipo Lorentziano. 2. Il Modello di McWhorter per il rumore 1/f: descriviamo il passaggio dal singolo difetto microscopico al rumore macroscopico nei MOSFET. Utilizziamo l'ipotesi del passaggio dei portatori nell'ossido di gate per effetto tunneling, per dimostrare come la sovrapposizione di tantissime trappole uniformemente distribuite nello spazio dia origine al caratteristico andamento spettrale inversamente proporzionale alla frequenza (1/f). 3. Implicazioni circuitali e Formula di Tsividis: applichiamo i modelli fisici alla progettazione dei circuiti integrati. Analizziamo il rumore di tensione equivalente riferito al gate del MOSFET, evidenziando le regole fondamentali per il progettista analogico. Il rumore è indipendente dalla corrente di polarizzazione e può essere ridotto aumentando l'area geometrica del transistor, sfruttando l'effetto di mediazione spaziale delle fluttuazioni.
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Compensazioni di Miller sui CMOS OTA Premium

Esame Progettazione dei circuiti integrati analogici

Facoltà Ingegneria

Dal corso del Prof. A. Irace

Università Università degli studi di Napoli Federico II

Appunti esame
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Questi appunti di Progettazione dei circuiti integrati analogici analizzano le tecniche di compensazione in frequenza alternative nei CMOS OTA per aumentare l'efficienza rispetto all'approccio di Miller classico. Partendo dalla resistenza di nulling per spostare lo zero nel semipiano sinistro e cancellare il secondo polo, lo studio dimostra l'efficacia dei buffer di tensione e corrente per stabilizzare il circuito con carichi pesanti.
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CMOS OTA Doppio Stadio Premium

Esame Progettazione dei circuiti integrati analogici

Facoltà Ingegneria

Dal corso del Prof. A. Irace

Università Università degli studi di Napoli Federico II

Appunti esame
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Questi appunti di Progettazione dei circuiti integrati analogici analizzano la progettazione e la risposta in frequenza di un OTA CMOS a due stadi. Viene mostrato come l'accoppiamento dei due stadi ad alta impedenza generi due poli che compromettono la stabilità. Viene quindi introdotta la compensazione capacitiva Miller con sdoppiamento dei poli, evidenziandone i limiti e l'impatto dello zero a destra (RHP zero) sul margine di fase.
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Stadio differenziale ideale Premium

Esame Progettazione dei circuiti integrati analogici

Facoltà Ingegneria

Dal corso del Prof. A. Irace

Università Università degli studi di Napoli Federico II

Appunti esame
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In questi appunti di Progettazione dei circuiti integrati analogici si analizza lo stadio differenziale CMOS ideale. Viene inizialmente studiata la configurazione a carichi resistivi, dimostrando come la legge di Ohm ponga un limite invalicabile al guadagno e al CMRR. Si introduce poi la soluzione a carichi attivi per slegare il guadagno dalla polarizzazione, affrontando infine il problema del bilanciamento delle correnti tramite reti CMFB.
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Stadio differenziale single ended - Parte 1 Premium

Esame Progettazione dei circuiti integrati analogici

Facoltà Ingegneria

Dal corso del Prof. A. Irace

Università Università degli studi di Napoli Federico II

Appunti esame
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Questa prima sezione di appunti di Progettazione dei circuiti integrati analogici è dedicata all'analisi in continua e ai parametri fondamentali dello stadio differenziale CMOS single-ended con carico a specchio di corrente. Viene inizialmente studiata la polarizzazione stazionaria del circuito, ricavando analiticamente le condizioni di simmetria dei nodi e l'impatto della modulazione di lunghezza di canale ($r_0$). Successivamente, l'analisi definisce i limiti fisici della dinamica d'ingresso in modo comune ($V_{CM,min}$ e $V_{CM,max}$) e l'escursione massima della tensione di uscita (output swing). Infine, viene calcolato il guadagno differenziale dello stadio ($G_d$) tramite il modello equivalente di Norton, per poi introdurre il concetto di guadagno di modo comune e i fattori deterministici che limitano la reiezione del circuito (CMRR).
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Stadio differenziale single ended - Parte 2 Premium

Esame Progettazione dei circuiti integrati analogici

Facoltà Ingegneria

Dal corso del Prof. A. Irace

Università Università degli studi di Napoli Federico II

Appunti esame
3 / 5
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Questa seconda sezione di appunti di Progettazione dei circuiti integrati analogici approfondisce le prestazioni dinamiche dello stadio con un focus esteso sulle sorgenti di rumore e sugli effetti dei disadattamenti costruttivi. Partendo dalla modellizzazione dell'amplificatore come rete a due porte ideale, viene calcolata la densità spettrale di potenza del rumore termico e del rumore Flicker ($1/f$), evidenziando i vincoli geometrici ($W \cdot L$) necessari per la loro mitigazione in fase di progettazione. Il testo tratta inoltre l'impatto del disadattamento statistico (mismatch) delle tensioni di soglia e delle dimensioni geometriche, valutandone le conseguenze sull'offset d'ingresso e sulla degradazione del CMRR. In conclusione, viene esaminato il rumore di corrente riferito all'ingresso dovuto all'accoppiamento capacitivo di gate e ai resistori di polarizzazione esterni.
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Funzioni e prestazioni del MOSFET: Parte 1 Premium

Esame Progettazione dei circuiti integrati analogici

Facoltà Ingegneria

Dal corso del Prof. A. Irace

Università Università degli studi di Napoli Federico II

Appunti esame
3 / 5
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Questa prima parte per l'esame di Progettazione dei circuiti integrati analogici analizza analiticamente la regione ohmica, il regime di saturazione e il fenomeno del pinch-off. Include lo studio della modulazione della lunghezza del canale ($\lambda$) e il calcolo della resistenza differenziale di uscita $r_0$.
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Funzionamento e Prestazioni del MOSFET: Parte 2 Premium

Esame Progettazione dei circuiti integrati analogici

Facoltà Ingegneria

Dal corso del Prof. A. Irace

Università Università degli studi di Napoli Federico II

Appunti esame
4 / 5
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Continuo della prima parte di appunti di Progettazione dei circuiti integrati analogici, qui analizziamo come influiscono i parametri fisici del MOSFET sulle prestazioni circuitali. Questa seconda parte esamina il guadagno intrinseco massimo $\mu$ in uno stadio common-source e analizza l'impatto di $r_0$ sulle impedenze dei terminali, spiegando l'effetto degenerativo e i vantaggi delle strutture in configurazione cascode.
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Appunti di Elettronica analogica sui filtri analogici Premium

Esame Elettronica analogica

Facoltà Ingegneria

Dal corso del Prof. A. Irace

Università Università degli studi di Napoli Federico II

Appunti esame
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Appunti di Elettronica analogica sui filtri analogici per l'esame del prof. Irace. Il testo analizza le caratteristiche e le classificazioni dei filtri, il concetto di sensitività e le strutture del primo e secondo ordine (RLC e attive come integratori e biquad). Vengono approfondite le approssimazioni di Butterworth e Chebyshev e i metodi di realizzaione per filtri integrati, includendo le tecnologie a transconduttanza-C ($G_m$-C), MOSFET-C e a capacità commutate (Switched-Capacitor).
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Cascode e specchi di corrente Premium

Esame Progettazione dei circuiti integrati analogici

Facoltà Ingegneria

Dal corso del Prof. A. Irace

Università Università degli studi di Napoli Federico II

Appunti esame
3,5 / 5
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Appunti completi di Progettazione dei circuiti integrati analogici sulle lezioni del prof. Irace dedicati agli amplificatori a cascata e agli specchi di corrente. Il testo affronta le tecniche di polarizzazione, i concetti di scaling geometrico e la realizzazione degli specchi sia in tecnologia BJT che MOSFET. Vengono analizzati in modo analitico i calcoli delle impedenze d'ingresso e d'uscita e lo studio di strutture avanzate, con particolare focus sugli specchi di corrente in configurazione Cascode.
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Coppie differenziali Premium

Esame Progettazione dei circuiti integrati analogici

Facoltà Ingegneria

Dal corso del Prof. A. Irace

Università Università degli studi di Napoli Federico II

Appunti esame
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Appunti completi di Progettazione dei circuiti integrati analogici sulle lezioni del prof. Irace dedicati alla coppia differenziale (MOS e BJT). Il testo introduce i concetti di ingressi/uscite single-ended e double-ended, analizzando la reiezione di modo comune (CMRR). Include lo studio analitico a grandi e piccoli segnali (modo comune e differenziale) con i relativi circuiti equivalenti e i commenti d'aula. Viene approfondita la configurazione avanzata con carico attivo a specchio di corrente.
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Cenni e teoria sugli operazionali e multivibratori Premium

Esame Progettazione dei circuiti integrati analogici

Facoltà Ingegneria

Dal corso del Prof. A. Irace

Università Università degli studi di Napoli Federico II

Appunti esame
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Appunti della lezione di Progettazione dei circuiti integrati analogici tenuta dal prof. Irace sugli operazionali e il loro uso in diversi circuiti (Opamp doppio stadio e folded cascode), concetto di bistabile, astabile e monostabile.
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Risposta Lineare, Slew Rate OTA: parte 1 Premium

Esame Progettazione dei circuiti integrati analogici

Facoltà Ingegneria

Dal corso del Prof. A. Irace

Università Università degli studi di Napoli Federico II

Appunti esame
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Appunti di Progettazione dei circuiti integrati analogici sulla prima parte dello studio e analisi della risposta in frequenza degli OTA con, analisi nel dettaglio del comportamento in centro banda, funzione di trasferimento, slew rate e settling time.
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Risposta lineare, Slew Rate OTA: parte 2 Premium

Esame Progettazione dei circuiti integrati analogici

Facoltà Ingegneria

Dal corso del Prof. A. Irace

Università Università degli studi di Napoli Federico II

Appunti esame
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Appunti di Progettazione dei circuiti integrati analogici sulla seconda parte dello studio e analisi della risposta in frequenza degli OTA con, analisi nel dettaglio del comportamento in centro banda, funzione di trasferimento, slew rate e settling time.
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