CIRCUITI ANALOGICI PER L'ELABORAZIONE DEI SEGNALI
Anno accademico e docente
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- English course description
- Anno accademico
- 2016/2017
- Docente
- GIANLUCA SETTI
- Crediti formativi
- 6
- Periodo didattico
- Primo Semestre
- SSD
- ING-INF/01
Obiettivi formativi
- Il corso si propone di fornire le conoscenze per l'analisi e il progetto dei circuiti analogici fondamentali in tecnologia CMOS operanti in bassa frequenza, quali amplificatori operazionali, filtri a tempo continuo e a tempo discreto
Prerequisiti
- Il corso si raccorda con quello di Elettronica Analogica e ne è per certi versi la naturale prosecuzione. Aver seguito l'insegnamento di Elettronica Analogica Applicata è utile, ma non fondamentale.
Contenuti del corso
- Analisi e Progetto di Circuiti Analogici CMOS
Richiami sul funzionamento del transistore MOS. Effetti reattivi intrinseci ed estrinseci del MOSFET. Analisi dei modelli del MOSFET utilizzati in SPICE. Circuito alle variazioni del MOSFET. Stadi amplificatori elementari a source comune, gate comune e drain comune. Amplificatore cascode. Amplificatore differenziale CMOS e OTA-CMOS. Specchio di corrente, specchio cascode, wide-swing casode e di Wilson. Studio della architettura di amplificatori operazionali CMOS: amplificatore a due stadi, con differenziale cascode, con differenziale cascode con carico cascode, folded-cascode. Problema della compensazione in frequenza. Reiezione ai disturbi sulla tensione di alimentazione. Slew rate.
Architettura e progetto di filtri attivi tempo-discreti e tempo-continui
Problema della realizzazione di un resistore integrato in tecnologia CMOS e bipolare. Principio di funzionamento di un condensatore commutato. Filtri FIR e IIR. Problemi di stabilita¿. Cenni sulla z-trasformata e sue proprieta¿. Calcolo della funzione di trasferimento di un filtro digitale. Problema della approssimazione. Filtri Butterworth, e Tschebyschev. Trasformazioni in frequenza. Spettro di un segnale campionato e problema dell¿approssimazione della risposta frequenziale. Metodi di Eulero Forward e trasformazione bilineare. Warping. Risposta in frequenza di integratori a condensatori commutati. Realizzazioni di filtri a scala e di celle biquadratiche a condensatori commutati.
Introduzione ai filtri OTA-C. Integratori OTA-C semplice e differenziale. Esempi di sintesi di filtri OTA-C del primo e del secondo ordine. Filtri MOSFET-C. Problema del tuning. Metodi didattici
- Lezioni teoriche/esercitazioni.
Modalità di verifica dell'apprendimento
- L'esame consiste in una prova orale sugli argomenti del corso. Lo studente può presentare una tesina su un progetto concordato con il docente. La tesina opzionale va a sostituire due domande.
Il superamento dell'esame è prova di aver acquisito le conoscenze e le abilità specificate negli obiettivi formativi dell'insegnamento. Testi di riferimento
- B.Razavi, RF Microelectronics, Prentice Hall, 1998.
L.E.Larson, RF and microwave circuit design for wireless communications, Artech House, 1997.
G.Ghione, Dispositivi per la microelettronica, McGraw-Hill, 1998.
Ludwig, Bretchko, RF Circuit Design: Theory and Applications, Prentice Hall, 2000.
Rohde, Newkirk, RF/Microwave Circuit Design for Wireless Applications, John Wiley, 2000.
S.C. Cripps, RF power amplifiers for wireless communications, Artech Hause, 1999.
