Fondamenti di Elettronica

Nella vasta panoramica dell’elettronica analogica questo libro si pone l’obiettivo di fornire agli studenti universitari, cui è principalmente indirizzato, i necessari elementi di analisi e di progettazione dei circuiti integrati analogici lineari ed, in parte, non lineari, di impiego maggiormente diffuso nelle applicazioni della microelettronica. La parte introduttiva (Cap. 1), dedicata alle proprietà elettroniche dei materiali semiconduttori, costituisce una buona base utile alla comprensione dei capitoli, che trattano i principi di funzionamento ed i modelli dei vari dispositivi elementari, quali i diodi (Cap. 2), i BJT (Cap. 3) e i FET in Si ed in GaAs (Cap. 4),. In ognuno di questi capitoli vengono esaminate le principali soluzioni circuitali per polarizzare e stabilizzare il punto di funzionamento del dispositivo, con le relative equazioni di progetto. Nei Capp. 5 e 6 vengono affrontati i problemi legati all’analisi ed al progetto degli amplificatori a BJT e a FET alle basse ed alte frequenze. Un particolare attenzione è rivolta al progetto dei principali amplificatori di potenza. L’impiego del simulatore PSPICE (Cap. 12), per progettare e verificare il funzionamento dei circuiti, è indice della predilezione del testo verso la progettazione automatica dei circuiti integrati. A tale proposito si mira a fornire equazioni di progetto che, senza perdere di vista i parametri circuitali essenziali, ben si prestano alla interazione del progettista, che effettua il dimensionamento di prima approssimazione dei circuiti, con il calcolatore, il cui impiego è mirato al raffinamento del progetto: è il caso, ad esempio, della determinazione della risposta in frequenza degli amplificatori con il metodo delle costanti di tempo (Cap. 7). Una trattazione adeguata viene riservata agli amplificatori integrati operazionali (OPAMP) in applicazioni lineari (Cap. 8), mettendo in rilievo i criteri di progetto di circuiti implicanti OPAMP. Lo studio dei circuiti retroazionati (Cap. 9) viene affrontato proponendo anche un metodo generale di analisi, vista l’importanza che ha la retroazione nell’elettronica. La definizione dei criteri per accertare la stabilità degli amplificatori (Cap. 10) consente di introdursi nello studio degli oscillatori lineari, delle principali configurazioni circuitali e delle relative equazioni di progetto e realizzazioni pratiche. Infine, nel Cap. 11 viene affrontato lo studio delle principali tecniche di processo (la tecnologia MOS, la CMOS, la bipolare standard e la BiCMOS) per la realizzazione di circuiti integrati ULSI allo scopo di ottimizzare le caratteristiche dei dispositivi attivi impiegati e di mettere in evidenza i motivi per cui si adotta una determinata soluzione tecnologica. Per una migliore esposizione degli argomenti mi è sembrato preferibile riportare i numerosi esempi numerici proposti, nel corso della trattazione “teorica” degli argomenti, piuttosto che riservare una parte esercitativa separata. Questo modo di procedere mi sembra vada incontro alle esigenze del lettore, chiamato a “sperimentare” per apprendere, man mano che acquisisce nuovi contenuti. Nelle mie intenzioni è che il testo, per il suo taglio didattico e per gli esercizi applicativi presenti, possa essere particolarmente adatto agli Studenti dei Corsi di Laurea nel campo dell’Ingegneria dell’Informazione ed in Ingegneria Elettrica, in cui si affronta lo studio della progettazione elettronica analogica, nonchè dei Corsi di Laurea in Fisica e Scienze dei Materiali, sia triennale che magistrale, e di utilità in corsi propedeutici alla progettazione di circuiti integrati analogici e digitali.