FONDAMENTI DI ELETTRONICA - MOD. 2

Insegnamento obbligatorio per la laurea triennale in Ingegneria Fisica, collocato al secondo periodo didattico del III anno. L'insegnamento è focalizzato sugli argomenti base dell'Elettronica Digitale, affrontando e approfondendo le varie tematiche legate al progetto di circuiti digitali. Sono affrontati gli aspetti più importanti dei sistemi digitali, partendo dalle considerazioni di base sui circuiti elementari fino all'analisi dei sistemi complessi di elaborazione.

- Conoscenze dei vari tipi di circuiti digitali combinatori e delle tecniche di sintesi efficienti; capacità di analisi e di progetto dei vari circuiti.
- Conoscenze dei vari tipi di circuiti digitali sequenziali semplici e complessi e delle tecniche di sintesi corrispondenti; capacità di analisi e progetto di circuiti sequenziali e scelta dei componenti.
- Conoscenze delle principali tecnologie per la realizzazione di circuiti digitali complessi, con particolare enfasi sui circuiti programmabili.
- Conoscenze delle diverse tipologie di memorie, della loro architettura e del loro uso nei sistemi di elaborazione.

Il corso prevede la conoscenza di conoscenza di base di teoria dei circuiti, dei dispositivi a semiconduttore e di algebra booleana.

- Porte logiche in tecnologia CMOS: Inverter CMOS, parametri caratteristici dei circuiti digitali, calcolo dell'energia dissipata durante la commutazione, fan-in, fan-out, sintesi delle porte logiche tramite il metodo della pull-up/pull-down network.
- Logica sequenziale: latch realizzato con inverter, flip-flop S/R in tecnologia CMOS, flip-flop di tipo D e D edge triggered.
- Memorie a semiconduttore: struttura a matrice delle memorie, ROM e PROM a MOS, memoria SRAM e DRAM, principio di funzionamento del decoder degli indirizzi (wired NOR), memorie EPROM e EEPROM.

- A. S. Sedra and C. K. Smith “Microelectronic Circuits” (ita. Circuiti per la microelettronica), 8th Edition, Oxford Univ. Press, 2019.
- Richard C. Jaeger e Travis N. Blalock "Microelettronica", McGraw-Hill Education, 2018.

Il raggiungimento degli obiettivi dell'insegnamento viene valutato attraverso le esercitazioni assegnate (“assignments”) durante il corso (massimo +3/30) e un esame scritto. L'esame scritto è composto da 2-3 problemi simili a quelli svolti in classe e durante il lavoro di gruppo e permette di raggiungere 30/30. Gli “assignments” e la prova scritta, se superata, hanno validità di un anno accademico. Durante il compito non è consentito l'uso di appunti, libri o altro materiale didattico. L'esame orale è facoltativo: su richiesta dello studente o su precisa richiesta del docente per valutare in maniera più esaustiva la preparazione dello studente. Il colloquio orale consiste in un paio di domande teoriche sugli argomenti trattati a lezione e nella risoluzione di un esercizio simile a quelli della prova scritta. L’orale può variare il voto dello scritto fino a ±4/30. Si ricorda che il voto finale è unico per i due moduli e sarà calcolato come la media fra i due voti conseguiti.

Il corso si svolgerà attraverso lezioni in classe frontali. Si cercherà di dare ampio spazio allo svolgimento di esercizi per facilitare l'apprendimento dei concetti fondamentali e della comprensione dei parametri principali per la progettazione e valutazione delle prestazioni di circuiti digitali.

Italiano

scritto e orale