Programma
Porte elementari MOS: inverter NMOS e CMOS. Caratteristiche in DC e nel transitorio. Criteri di dimensionamento. Consumo di potenza. Buffer CMOS. Porte logiche CMOS complesse: NAND, NOR. Caratteristiche in DC, formule di progetto. Transitorio CMOS: metodo di sostituzione con RC, formula di Elmore. Circuiti a specchio: porte XOR e XNOR. Transmission gates: interruttore con nFET e pFET, clock feedthrough, interruttore CMOS. Porte XOR e XNOR. Porte tristate e open-drain. Porte elementari con BJT: inverter RTL, DTL e TTL. Caratteristiche statiche. NAND e NOR TTL. Interfacciamento TTL-CMOS. TTL Schottky. Inverter BiCMOS. Logica combinatoria: decodificatori binari, multiplexer, demultiplexer. PLD: array logici, AND e OR. PLA. Logica cablata: wired-and. Circuiti aritmetici: sommatori, sottrattori, moltiplicatori, comparatori, shifter. Circuiti sequenziali: bistabili, latch e flip-flop. Configurazione Master/Slave. Registri e contatori. Sistemi a stati finiti (SSF): progettazione e minimizzazione degli stati. Dispositivi programmabili: architettura e progettazione con CPLD ed FPGA. Elementi di VHDL. Memorie: organizzazione, decoder, cella di memoria, sense amplifier. RAM statiche CMOS: cella a 6 transistor. RAM dinamiche: cella a 1 transistor. Memorie non volatili: FLASH e EEPROM. Interfacciamento delle memorie: bus paralleli (SRAM, DRAM, NAND) e seriali (SPI, I2C). Linee guida per la progettazione: circuiti sincroni, clocking, sincronizzatori, reset, circuiti e interfacce di test.
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Elettronica
- DIODI: diodo ideale, a giunzione PN. Caratteristica diretta, breakdown (diodi zener). Raddrizzatori. Modello esponenziale, lineare a tratti, a caduta costante, ideale, per piccoli segnali. Circuiti limitatori e di aggancio.
- MOSFET: transistor ad effetto di campo, struttura del dispositivo e funzionamento. Caratteristiche corrente-tensione e zone di funzionamento: interdizione, triodo (o lineare), saturazione. Polarizzazione e punto di lavoro. Modelli a piccolo segnale. Amplificatori a singolo mosfet: source comune, gate comune, drain comune. Analisi DC, analisi AC, circuito equivalente. Effetto body. Formulario riassuntivo.
- AMPLIFICATORI OPERAZIONALI: amplificatori operazionali ideali, segnale differenziale e di modo comune, configurazione invertente e non invertente. Circuito sommatore, inseguitore di tensione, amplificatori a differenza, amplificatore per strumentazione. Amplificatori operazionali reali: risposta in frequenza con feedback. Funzionamento per ampi segnali: saturazione della tensione, limiti di corrente. Slow rate, Banda a piena potenza, non idealità. Integratori e derivatori.
- Non idealità degli amplificatori operazionali: guadagno, resistenza di ingresso, resistenza di uscita, saturazione, distorsione, offset, correnti in ingresso, CMRR e PSRR.
- Oscillatori, oscillatori sinusoidali: a sfasamento, in quadratura, Colpitts, Harley, cristallo piezoelettrico. Comparatore, generazione di onda quadra. Multivibratore bistabile, astabile, monostabile.
- Circuiti digitali logici CMOS: parametri caratteristici di un sistema digitale, l'invertitore. Consumo statico, energia. Porte logiche CMOS. Serie e parallelo di MOS. Sintesi di circuiti digitali. Esercizi. Logiche CMOS dinamiche. Principio di distribuzione della carica, precarica e valutazione. Tempi di transizione tra livelli logici. Energia e potenza dissipata.
- Memorie a semiconduttore: RAM e ROM, statiche e dinamiche. Struttura di una memoria e di una singola cella. Circuiti di lettura/scrittura, sense amplifier.
Dispositivi e circuiti elettronici Videolezioni POLITO
- Dispositivi e circuiti elettronici videolezioni Polito parte 1 di 2
- Dispositivi e circuiti elettronici videolezioni Polito parte 2 di 2
- I dispositivi a giunzione
- Il transistore MOSFET
- Memorie a semiconduttore e tecnologie
- Gli amplificatori a transistore
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