[IV] - Elettronica Applicata 2

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Elettronica di potenza

• Diodo Shockley. Diac (oscillatore a rilassamento). SCR (dimmer, problemi, pilotaggi). Triac. UJT (oscillatore a rilassamento, pilotaggio di SCR e triac). Circuito di pilotaggio di SCR in continua, in alternata, a rete sfasatrice.

Soppressori

• Generalità e tipi di transitori. Dispositivi di soppressione a circuiti lineari (filtri) e non lineari (crowbar a gas, crowbar, surgettori, camping con varistori MOV, criteri di progettazione). Protezione di modo comune a trasformatore.

Alimentatori

• Alimentatori a commutazione: convertitore a primario (a risonanza, a interdizione flayback, a conduzione forward, forward a doppia onda, a semiponte a ponte intero) e con convertirore a secondario (stepdown, stepup, inverter).
• Alimentatori a dissipazione: a filtro RC, a zener, stabilizzatori a BJT e zener (parallelo, serie, serie con Darlington, serie con amplificatore di errore), protezione da sovracorrenti (a fusibile, a monte, fold-back), stabilizzatori integrati (con amplificatori d'errore, a 4 terminali, a 3 terminali, a tensione fissa, con ingresso per misura di tensione, a bassa caduta di tensione).

Amplificatori reazionati

• Schema generale a blocchi. Reti di prelievo e miscelazione. Parametri della reazione (sensibilità e fattore di reazione). Distorsione lineare e non lineare. Resistenze di ingresso e di uscita. Analisi della reazione (classificazione). Condizioni di stabilità (Barkhausen, Nyquist, margini). Stabilizzazione di amplificatori a più stadi (amplificatori a 1,2,3 poli, compensazione a polo dominante, compensazione per effetto Miller, compensazione con anticipo di fase, compensazione a doppia retroazione per carichi capacitivi).

Oscillatori

• Oscillatori analogici: a sfasamento, con amplificatore operazionale invertente, con FET a CS, a ponte di Wien, a 3 punti (Colpitts, Hartley), Hartley con cristallo di quarzo.
• Oscillatori a porte logiche: a 3 porte logiche, a 2 porte logiche con condensatore, a trigger di Schmitt, al quarzo a 3 punti.
• Applicazioni dello schema differenziale: amplificatore differenziale, comparatore (zero crossing detector, misuratore di tempo e di sfasamento), trigger di Schmitt (versione non invertente a BJT, generatore onda quadra, generatore onda triangolare, VCO, amplificatore di fase, multivibratore monostabile sincronizzabile e non), NE555 monostabile.

Amplificatori

• Divisione in classi. Misura delle frequenze di taglio. Classe A ad accoppiamento diretto. Classe A accoppiato a trasformatore. Distorsione armonica non lineare e intermodulazione. Classe A con trasformatore di ingresso e uscita. Push-pull in classe A con trasformatori. Push-pull in classe B con trasformatori. Single-ended in classe B con e senza alimentazione duale. Single-ended in classe AB. Simmetria complementare classe B C-C e C-E. Simmetria complementare classe AB stabilizzato con diodi. Simmetria complementare classe AB con darlington e alimentazione duale.
• Amplificatori integrati: circuito di protezione termica, PSRR, schema generale.
• Amplificatori accordati: adattamento di impedenza con adattatore in uscita a trasformatore, in uscita a rete LC, in ingresso a rete LC, schema.
• Amplificatori chopper: schema di principio, modulatore ad amplificatore di fase, modulatore ad interruttore, PWM.

Amplificatori operazionali

• Applicazioni lineari: amplificatore invertente e non invertente, sommatore invertente e non invertente, sottrattore, amplificatori di transconduttanza, convertitore corrente-tensione, integratore e derivatore.
• Applicazioni non lineari: diodo ideale, clamper, raddrizzatore a semionda e a onda intera, raddrizzatori con diodi, rivelatore di picco, sample and hold, amplificatore logritmico, amplificatore esponenziale.
• Parametri: guadagni di modo comune e differenziale, slew-rate.
• Struttura interna: specchi di corrente, traslatore di livello.
• Rumore: concetto di densità spettrale di rumore, rumore bianco, rumore rosa, rumore termico e rumore shot, cifra di rumore e rapporto segnale-rumore.

Laser

• Fenomeni fisici di base. Inversione di popolazione. Modi laser. Pompaggi (ottico, con laser, solare, elettrico, gas-dinamico, chimico, elettroni liberi). Laser a gas (a scarica trasversa e longitudinale, a CO2, sigillato, a flusso lento, a flusso veloce, a flusso trasverso). Laser allo stato solido. Alimentazione delle lampade. Laser a semiconduttore. Ottica e fibre ottiche.

Componenti

• Modelli circuitali (resistenza, condensatore, induttore). Resistori. Condensatori. Nuclei e bobine.

Famiglie logiche

• Nand TTL totem-pole. Confronto delle famiglie (arseniuro di gallio, bipolare al silicio, mos al silicio, cmos bipolare). Consumi nei CMOS. Interfacciamento dei sistemi digitali.