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Appunti ATE A.A. 2014/2015
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Di cosa parla
- Transistor MOS e BJT: Il corso inizia con un confronto dettagliato tra i transistor MOS (N-MOS, P-MOS) e BJT (NPN, PNP), analizzando la loro struttura, le curve caratteristiche (ID vs VDS per MOS, IC vs VCE per BJT) e i modelli equivalenti nelle regioni di triodo/saturazione (MOS) e attiva/saturazione (BJT). Vengono evidenziate le proprietà come il pinch-off del canale MOS e l'effetto Early BJT, e l'importanza del Safe Operating Area (SOA).
- Amplificatori: Sono esaminati i parametri chiave degli amplificatori come guadagno, larghezza di banda, linearità, rumore ed efficienza. Viene discussa la funzione di trasferimento non lineare, la compressione del guadagno e la distorsione armonica totale (THD). Vengono presentate diverse configurazioni di amplificatori (Common Source/Emitter, Common Drain/Collector, Common Gate/Base, Cascode, differenziali) e tecniche per limitare o sfruttare la non-linearità, come il feedback negativo e i circuiti sintonizzati.
- Sistemi Radio: Il documento esplora l'architettura dei sistemi radio, inclusi ricevitori (eterodina, doppia conversione, Zero-IF, SDR) e trasmettitori. Vengono analizzati i concetti di selettività, sintonizzazione, problemi di frequenza immagine e l'uso di filtri (SAW, cristallo) e mixer complessi. Particolare attenzione è data ai ricevitori digitali, al ruolo dell'ADC (aliasing, rumore di quantizzazione, oversampling, decimazione) e al campionamento.
- PLL (Phase-Locked Loop): Viene presentata un'analisi lineare del PLL, descrivendo i suoi componenti (Phase Detector, Loop Filter, VCO) e il loro funzionamento nel mantenere una relazione di fase stabile. Vengono discusse diverse configurazioni del filtro di loop e i concetti di capture range e lock range. Il PLL trova applicazione anche nella sincronizzazione di clock e dati in sistemi digitali.
- Sintetizzatori di Segnale e DDS: Si analizzano i sintetizzatori di frequenza (interi, frazionari) e i sintetizzatori digitali diretti (DDS), inclusi i loro principi di funzionamento, la risoluzione e le applicazioni nella modulazione AM, FM e PM.
- Convertitori A/D e D/A: Vengono descritti i processi di conversione analogico-digitale (ADC) e digitale-analogico (DAC), focalizzandosi sugli errori intrinseci come aliasing, rumore di quantizzazione, errori di linearità (offset, guadagno, INL, DNL) e non-monotonicità, oltre agli errori dinamici (tempo di assestamento, glitch). Vengono illustrate diverse architetture (Flash, Tracking, SAR, Subranging, Pipeline) e i parametri chiave per la valutazione delle prestazioni.
- Power Supply Units (PSU) e Regolatori: L'ultima parte tratta i sistemi di alimentazione, i loro parametri e i blocchi funzionali (raddrizzatori, filtri ripple). Si distinguono i regolatori di tensione lineari (Shunt, Series, LDO) e switching (Buck, Boost, Buck-Boost), analizzando i loro principi di funzionamento, efficienza, limiti e applicazioni.
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