Docente: Giovanni Saggio

Programma:

Programma1. Accenni di strumenti matematici 5
1.1. Multipli e sottomultipli 5
1.2. Forme d’onda periodiche 5
1.2.1. Sinusoidi 9
1.2.2. Caratterizzazioni 9
1.2.2.1. Valor medio 9
1.2.2.2. Valore efficace 10
1.2.2.3. Fattori descrittivi 10

2. Accenni di strumenti di fisica 16
2.1. Modello atomico 16
2.2. Energia, potenza 16
2.3. Calore e temperatura 17

3. Grandezze elettriche basilari 19
3.1. Forza di Coulomb 19
3.2. Campo elettrico 19
3.3. Corrente elettrica 20
3.4. Tensione 21
3.5. Frequenza 22
3.6. Potenza ed energia 22

3.7. Campo magnetico 23
3.7.1. Legge di Biot-Savart 23
3.7.2. Proprietà magnetiche della materia 24
3.7.3. Induzione magnetica 25

3.8. Fenomeni ondulatori 26
3.8.1. Onde elettromagnetiche 26
3.8.2. Onde meccaniche 27
3.9. Notazioni convenzionali 28

4. Materiali 29
4.1. Introduzione 29
4.2. Teoria delle bande nei solidi 30
4.3. Conduttori 33
4.4. Isolanti 34
4.5. Semiconduttori 35
4.5.1. Il silicio 35

5. Bipoli 39
5.1. Introduzione 39
5.2. Tipologie 39
5.3. Notazioni convenzionali 39
5.4. Connessioni tra bipoli 40
5.4.1. Connessione serie 40
5.4.2. Connessione parallelo 40
5.5. Resistori 41
5.5.1. Introduzione 41
5.5.6. Legge di Ohm 45
5.5.7. Resistori in serie 46
5.5.8. Resistori in parallelo 47
5.5.11. Potenza attiva e legge di Joule 49
5.5.12. Significato fisico del valore efficace 51
5.5.13. Partitore di tensione 52
5.6. Condensatori 53
5.6.1. Introduzione 53
5.6.4. Carica e scarica di un condensatore 56
5.6.5. Condensatori in serie 58
5.6.6. Condensatori in parallelo 59
5.7. Induttori 61
5.7.1. Introduzione 61
5.7.2. Flusso 62
5.7.3. Legge di Faraday 63
5.7.4. Induttori in serie e induttori in parallelo 63
5.7.5. Potenza 63
5.8. Summa di leggi per resistori, condensatori, induttori 64
5.9. Generatori 64
5.9.1. Generatori ideali 64
5.9.2. Generatori reali 65
5.10. Onde elettromagnetiche in un mezzo 65

6. Quadrupoli 67
6.1. Trasformatori 67
6.1.1. Induzione 67
6.1.1.1. Induzione elettrostatica 67
6.1.1.2. Induzione elettromagnetica 67
6.1.2. Funzionamento 67

7. Teoremi circuitali 69
7.3. Nodi, rami, maglie 72
7.4. Leggi di Kirchhoff 73
7.4.1. Legge di Kirchhoff ai nodi 73
7.4.2. Legge di Kirchhoff alle maglie 73
7.5. Teorema di Thevenin 74
7.6. Teorema di Norton 75

8. Studio in frequenza 76
8.1. Introduzione 76
8.2. Reattanza 76
8.3. Filtri 77
8.3.1. Introduzione 77
8.3.2. Filtro RC passa basso 77
8.3.2.1. Studio del modulo della funzione di trasferimento 78
8.3.2.2. Studio della fase della funzione di trasferimento 80
8.3.2.3. Considerazioni 81
8.3.3. Filtro RC passa alto 81
8.3.4. Filtri ideali 83
8.4. L’angolo di fase 84
8.5. Integratore ad elementi passivi 85

1. Dispositivi a semiconduttore 4
1.1. Drogaggio dei semiconduttori 4

2. Diodi 5
2.1. Polarizzazione 6
2.1.1. Polarizzazione diretta 6
2.1.2. Polarizzazione inversa 7
2.1.3. Caratteristica tensione-corrente 8
2.2. L.E.D. 9

3. Circuiti a diodi 10
3.1. Raddrizzatore a una semionda 10
3.2. Raddrizzatore a una semionda con filtro capacitivo 10
3.3. Raddrizzatore a doppia semionda (Ponte di Graetz) 11
3.4. Alimentatori 12

4. Transistori bipolari 14
4.1. Introduzione 14
4.2. Principi di funzionamento 15
4.2.1. Introduzione 15
4.2.2. Guadagni statici di corrente 17
4.2.3. Caratteristiche di ingresso 17
4.2.4. Caratteristiche di uscita 18
4.2.5. Polarizzazione 19
4.3. Costruzione della prima tipologia di amplificatore 20
4.3.1. Introduzione 20
4.3.2. Polarizzazione 20
4.3.3. Segnale applicato 22
4.3.4. Condensatori di blocco, CB1 e CB2 23
4.3.5. Resistenza di svincolo, RC 24
4.3.6. Seconda resistenza di polarizzazione, R2 24
4.3.7. Resistenza di stabilizzazione termica, RE 26
4.3.8. Capacità di corto, CE 27
4.4. Il transistore come quadrupolo 27
4.4.1. Introduzione 27
4.4.2. Modelli possibili 28
4.4.3. Parametri ibridi 29
4.4.4. Interpretazione dei parametri 30
4.4.5. Significato fisico dei parametri ibridi 31
4.4.6. Relazione tra b ed hfe 34
4.5. Analisi 34
4.5.1. Sovrapposizione degli effetti 34
4.5.2. Studio in continua 34
4.5.2.1. Retta di carico statica 35
4.5.3. Studio in alternata 35
4.5.3.1. Studio del BJT mediante il circuito equivalente: il transistore come quadrupolo 35
4.5.3.2. Retta di carico dinamica 36
4.5.4. Resistenze di ingresso ed uscita 36
4.6. Configurazione ad Emettitore Comune (C.E.) semplificata 36
4.7. Configurazione ad Emettitore Comune (C.E.) completa 37
4.7.1. Premessa 38
4.7.2. Analisi in continua 39
4.7.3. Analisi in alternata 40
4.7.3.1. Amplificazione di corrente 41
4.7.3.2. Resistenza di ingresso 42
4.7.3.3. Amplificazione in tensione 42
4.7.3.4. Resistenza di uscita 43
4.7.3.5. Rette di carico statica e dinamica 44

5. Transistori ad effetto di campo 50
5.1. Mosfet 50

2. Amplificatori operazionali 3
2.1. Introduzione 3
2.2. Parametri tipici 4
2.3. Caratteristiche ideali e reali 5
2.4. Configurazioni base 6
2.4.1. Comparatore di tensione 6
2.4.2. Comparatore di tensione con isteresi 7
2.4.3. Configurazione invertente 8
2.4.4. Configurazione non invertente 8
2.4.5. invertitore di fase ed inseguitore di tensione 9
2.5. Operazioni 9
2.5.1. Sommatore invertente 9
2.5.2. Integratore e derivatore 10
2.5.3. Integratore e derivatore configurazioni reali 11
2.6. Applicazioni ai sistemi di misura 12
2.6.1. Misura di resistenze 12

RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI
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Dispense a cura del docente:
(indicate a chi ha già basi di matematica ed elettrotecnica)

- Fondamenti di Elettronica

Libro di testo:
(per chi non ha già sufficienti basi di matematica ed elettrotecnica)

- "Basi di Elettronica", Gianni Saggio, II edizione

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