BUSO - Esercizi di Elettronica Analogica

• INDICE GENERALE

Questa dispensa è stata pensata come uno strumento didattico di supporto per gli studenti dei corsi di base di elettronica. Essa presenta una rassegna di esercizi risolti e una selezione di 35 esercizi da svolgere, di cui vengono forniti soltanto i risultati numerici. I primi esercizi risolti si riferiscono agli schemi fondamentali degli amplificatori a singolo transistore, realizzabili sia con dispositivi bipolari (BJT) che ad effetto di campo (MOS). Viene illustrato come, attraverso l’uso dei teoremi fondamentali della teoria delle reti, sia possibile determinarne analiticamente le caratteristiche essenziali, quali i guadagni di tensione e corrente o le resistenze di ingresso e di uscita. Alcuni esempi successivi sono invece dedicati a circuiti amplificatori più complessi, a più stadi, e ad alcune applicazioni degli amplificatori operazionali nella sintesi di filtri e di circuiti a risposta non lineare. In questa seconda edizione, vengono proposti anche alcuni esempi di applicazione della teoria della retroazione. I primi si riferiscono alle configurazioni fondamentali a singolo transistore che vengono, per così dire, interpretate come circuiti a retroazione. Questo permette di ritrovare, con metodi diversi, risultati già noti e di prendere confidenza con la teoria in modo molto semplice. A completamento di questa parte, si discutono due esempi di amplificatori a doppio stadio con retroazione, che permettono di verificare come la teoria possa notevolmente semplificare il lavoro di analisi dei circuiti più complessi, rispetto ad un approccio meno educato o, come si suol dire, di forza bruta. Alla risoluzione analitica dei problemi viene affiancata la simulazione numerica di modelli degli stessi circuiti. Il simulatore considerato è una delle numerose versioni di SPICE che, da decenni, rappresenta un fondamentale strumento di supporto alla progettazione elettronica analogica. La dispensa non illustra i dettagli relativi alla programmazione del simulatore e alla struttura dei modelli dei dispositivi. Punta piuttosto a stimolare i lettori ad acquisire, autonomamente o in corsi successivi del proprio curriculum, le competenze necessarie all’uso di un simulatore circuitale, indispensabili per ogni progettista elettronico. La seconda parte della dispensa è pensata per consentire ai lettori di valutare il proprio grado di confidenza con la materia risolvendo autonomamente alcuni problemi. La complessità degli esercizi proposti è calibrata in modo che la determinazione della soluzione sia compatibile con una conoscenza di base della teoria degli amplificatori elettronici, ma anche tale da richiedere l’applicazione di molte delle tecniche illustrate nella prima parte e, dunque, un discreto impegno.

Simone Buso è docente di Elettronica presso il Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Università di Padova dal 1997. Nel corso del tempo, è stato titolare di vari corsi di elettronica sia per la laurea triennale che per quella magistrale in Ingegneria Elettronica. La sua attività didattica comprende inoltre diversi insegnamenti nell’ambito dell’elettronica industriale e delle applicazioni industriali dei microprocessori. Svolge attività di ricerca nel settore dell’elettronica di potenza, con particolare riferimento alle tecniche di controllo digitale per convertitori a commutazione, allo studio di topologie innovative per la conversione dell’energia elettrica e allo sviluppo di sistemi elettronici per lo sfruttamento di fonti di energia rinnovabile e per le micro-reti intelligenti.