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Anno Accademico 2007/08
02APMCG, 02APMCW
Dispositivi elettronici
Corso di Laurea in Ingegneria Elettronica - Vercelli
Corso di Laurea in Ingegneria Informatica - Vercelli
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Goano Michele ORARIO RICEVIMENTO AC ING-INF/01 32 24 0 0 7
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-INF/01 5 B - Caratterizzanti Ingegneria elettronica
Obiettivi dell'insegnamento
Dispositivi Elettronici Ŕ il primo corso di elettronica proposto agli studenti di Ingegneria Elettronica e Ingegneria Informatica, e introduce i fondamenti dei dispositivi a semiconduttore: diodi, transistori bipolari, transistori a effetto di campo, i relativi modelli di piccolo segnale, le problematiche relative alla polarizzazione, insieme a semplici esempi di amplificatori. In media il corso Ŕ strutturato in quattro ore di lezione e due di esercitazione numerica alla settimana.
Competenze attese
Il corso mira all'acquisizione di numerose competenze di base per l'elettronica; in particolare, saper interpretare (e calcolare in alcuni casi di rilevante interesse) il diagramma a bande di un dispositivo; aver compreso il principio di funzionamento dei diodi a giunzione, dei transistori bipolari e dei MOSFET, e saperne calcolare i parametri dei modelli di ampio segnale; aver compreso il principio della linearizzazione negli intorni del punto di lavoro in continua di un dispositivo, saper determinare quest'ultimo numericamente, valutare i parametri dei modelli equivalenti di piccolo segnale, e usarli nello studio di semplici stadi amplificatori.
Prerequisiti
La comprensione dei modelli dei dispositivi elettronici richiede alcune lezioni introduttive sulle nozioni fondamentali della fisica dei semiconduttori, che fanno riferimento ai concetti introdotti nel corso di Elettromagnetismo e Ottica e usano gli strumenti matematici descritti nei corsi di Calcolo. Lo studio dei modelli di piccolo segnale e di semplici stadi amplificatori presuppone le competenze di analisi dei circuiti elettrici fornite dai corsi di Elettrotecnica.
Programma
Introduzione alla fisica e alla tecnologia dei semiconduttori; semiconduttori in equilibrio termodinamico; trasporto di carica e meccanismi di generazione-ricombinazione nei semiconduttori; costruzione di diagrammi a bande; il modello di deriva-diffusione.Principio di funzionamento delle giunzioni a semiconduttore; il diodo pn in polarizzazione diretta e inversa; modelli di ampio e piccolo segnale del diodo; meccanismi di rottura della giunzione; applicazioni circuitali dei diodi.Principio di funzionamento dei transistori bipolari (BJT); zone di funzionamento dei BJT; modelli di ampio segnale; polarizzazione dei BJT; modelli di piccolo segnale.Principio di funzionamento dei transistori a effetto di campo (FET); strutture MOS; modelli di ampio e piccolo segnale dei transistori MOSFET; applicazioni in commutazione e in linearitÓ.Stadi amplificatori elementari con transistori bipolari e MOS. Il transistore MOS come elemento di commutazione; porte logiche CMOS elementari.
Laboratori e/o esercitazioni
Le esercitazioni seguiranno gli argomenti delle lezioni. Nella parte iniziale si darÓ spazio alla valutazione numerica delle grandezze pi¨ rilevanti dei materiali semiconduttori sia all'equilibrio sia fuori equilibrio. Successivamente si analizzeranno i principali dispositivi studiati, sia chiarendo i principi di funzionamento, sia analizzando in modo quantitativo alcune applicazioni.
Bibliografia
Lucidi del corso (disponibili sul portale della didattica)
Testi integrativi:
G. Ghione, "Dispositivi per la microelettronica", McGraw-Hill 1998
S. Sze, "Dispositivi a semiconduttore", Hoepli 1991
M. Guzzi, "Principi di fisica dei semiconduttori", Hoepli 2004
Controlli dell'apprendimento / ModalitÓ d'esame
La prova d'esame Ŕ scritta, e si articola in una parte di domande di teoria e in una parte di esercizi numerici. ╚ possibile un colloquio orale integrativo per gli studenti che lo desiderano. I temi d'esame proposti nel corso degli ultimi anni sono consultabili sul portale dela didattica.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2007/08
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