Fisica Generale: Elettronica

Programma del corso:

Introduzione

Atomo di Bohr, livelli atomici, struttura elettronica degli elementi, teoria a bande nei cristalli, isolanti, semiconduttori e metalli. Mobilità e conducibilità, elettroni e lacune in un semiconduttore intrinseco, donatori e accettori di impurità, densità di carica in un semiconduttore, proprietà elettriche di Ge e Si, termistori e fotoconduttori, generazione e ricombinazione di cariche, diffusione, equazione di continuità, iniezione di portatori di carica minoritari, semiconduttori a drogaggio disuniforme.

Diodi

Giunzione p-n aperta, giunzione p-n come rettificatore, corrente in un diodo p-n, caratteristica voltamperometrica e sua dipendenza dalla temperatura, resistenza e capacitý, diodo come switch, diodo Zener, fotodiodi e LED, diodi nei circuiti, filtri, diodi in serie e in parallelo, "tosatore" a due livelli.

Transistor

Transistor p-n-p e n-p-n, corrente di emettitore e di collettore, andamenti delle correnti e dei potenziali in un transistor, il transistor come amplificatore, caratteristiche di ingresso e di uscita di un transistor (configurazione base comune, configurazione emettitore comune), discriminazione tra tecnologia al silicio e al germanio nella zona di cut-off, caratteristica di trasferimento di un transistor bipolare. Junction Field-Effect transistor: schema del dispositivo, JFET nei circuiti, comportamento del JFET, caratteristiche di uscita e di trasferimento. Insulated Gate Field Effect Transistor (Metal-Oxide-Semiconductor Transistor): MOSFET ad arricchimento e "depletion" MOSFET, caratteristiche di uscita e di trasferimento. Transistor come switch.

Le famiglie logiche

Cenni sui gate logici; Diode Logic (DL): gate "or", gate "and", logica a pi˜ livelli; Transistor Logic (TL): logica positiva (n-p-n) e logica negativa (p-n-p), gate "not", modello ibrido; Diode + Transistor Logic (DTL): gate "nand" e "nor"; Direct Coupled Transistor Logic (DCTL): configurazione in parallelo e in serie, gate "nor" e "nand", RTL; Transistor-Transistor Logic (TTL): gate "nand"; Emitter-Coupled Logic (ECL): amplificatore differenziale, gate "or-nor"; MOS e CMOS: MOSFET (PMOS, NMOS, CMOS), CMOS gate "not", "nand") Logica cablata: "nand" cablato, "or" cablato, or esclusivo ("exor"), nor esclusivo ("antiexor")