Lelettroni

elettronictensioneplelettroni(predetermbinario: "ariferisce al'AND,l'ORAlcuni comsfruttandosonosemplacorrenteenergiada

Ilsemicondsilicio (Si),tetraedricapiesternoun semicofondamentnuclei atoelettroni(mvalenza(Bddella tempambiente(deilivellie

TEOR

calascienaanalogicapuassumeica digitaleminatiefinialto"o "bassegnalibin

ReilNOT.mponenti po diverse capreutilizzatesoltantosellesterno(e

duttoreintrformatodaa (bipiramidoeconognonduttore,tali: la banmici e la bmapossonodV)ebandaperatura. P(27C),cirenergeticide

IADIF

Elettr

nzadelconta:sioccupareunquals: tratta deti)"legittimsso" che sonari che in

possono esaratteristichtiparticolaretrattatiines.calore,l

rinseco(cioaunaripetdale).Latonunodiessdalla teorida di valenbanda di cootransireinadiconduzer il siliciorca1.12eVellaBdVed

FONDA

L

ronicaAntrollodeglidicircuitiiiasivaloreiei segnali emi"ditensioono associagenere ven

ssere utilizzhe (es.MOrimaterialiunmodopuce).

Fisicadeopuro,sentizioneperiomodelsilicipucrearea delle banza, a bassonduzione,nessaseopione(BdC), allo zero.EssorapdellaBdC:

AMENT

EZIONEnalogica

elettroni.Encuiisegnnundatoiselettrici cheone,conventiai valoringono sotto

zati sia inOSFET). In edettisemicparticolaree

eisemiconzaaggiuntiodicanellocio tetraveunlegamnde sappiaso livello enad alto liv

pportunamcaratterisassoluto,

ppresentato

TIDIEL1:Introdussasidividenalivarianostanteditee possonozionalmentlogici "verooposti aop

ambito anelettronica,conduttori,emigliorano

onduttor

idialtrespspaziodiu

valente,cioecovalenteamo che esnergetico, ivello energenteeccitasticanotadi di circa 1oneldiagra

LETTRO

uzioneeinduebraneltempompo;assumereteduevaloro"e "falso"perazioni lo

nalogico choltre ai cochiamaticoolalorocon

iecieatomicunasingolahaquattreconunaltsso presenn cui gli elgetico, in cti).Ilgapeniognimate1.17 eV,mmmaaban

ONICA

anche:inmodoco

soltanto alriutilizzand". Inquestoogichebool

he in quelonduttori tosperchnducibilits

che)pereccunitmonroelettronitroatomo.nta due tiplettroni soncui non sonnergeticotrrialeevaria

mentre, a tende,utilepe

1

ontinuoela

lcuni valorioilsistemao caso ci sieane come

lo digitale,tradizionali,conduconosericevono

cellenzailnocristallinainelguscioDatochei di bandeno legati aino presentirabandadiaasecondaemperaturaerlostudio

1

a

iaie

,,oo

laoeiiiaao

2

Glielettronipossonoesisteresolamente in livellienergeticicon o ,mai in livellicompresinelgapenergetico.SesitrovanoinBdV,essisarannolegatiainucleiatomici,mentre,sesi trovano in BdC, si comportano come cariche libere (U=0). Normalmente, ad una certatemperatura,lenergiainvarianteseconsideriamovaripuntichegiaccionosuunarettaparallelaallasse x.QuandounelettronedellaBdVeccitatoadesempio termicamente,essoacquisisceunenergiasufficienteperpassareinBdCediventareunacaricalibera.Inquestocasosilibererunposto (legame) nella BdV che potr essere riempito da un altro elettrone.Questa vacanzaelettronicaviene chiamata lacuna (indicataconh+)e si comportaai finimatematicie statisticicomeunportatoredicaricaugualeedoppostaallelettrone.Perfacilitareiconcetti,siconsidererla lacuna alla stregua di una carica libera dimuoversi nella BdV, anche se, potendo spostarsisolamenteconlarotturaelaformazionedilegami,avrmenomotilitrispettoallelettronenellaBdC (lovedremomegliopiavanti).Trattiamooradella Leggedazionedimassa, scopertadaEinstein e validaperogni semiconduttore:datoun semiconduttore intrinseco (nondrogato) inequilibriotermodinamico(senzalapresenzadienergieesternequalilad.d.p.,ilcaloreolaluce),indicandocon laconcentrazionedielettroni inBdCecon laconcentrazionedi lacune inBdV,allorarisulta ,doverappresenta laconcentrazionediportatori intrinsecaeduna costante nota del semiconduttore . Per un semiconduttoreintrinseco .Unsemiconduttoreintrinsecodipersuncattivoconduttoredicorrente;quindi,perrenderepossibileilsuoutilizzonecessariodrogarlo(aggiungerecioimpurezze)permigliorarnelaconducibilit.Esistonoduetipididrogaggio:ildrogaggion(ndoping)adonatorieildrogaggiop (pdoping)adaccettori. Ilprimo consistenellinserire specieatomichepentavalenti(conunelettrone inpinelgusciopiesternorispettoalsilicio),tra lequali lapiutilizzata ilfosforo(P).Unaltroelementosarebbelarsenico,ma,datalasuatossicit,preferibileevitarlo.Ildrogaggio p, invece, consiste nellimmettere, almomento della fabbricazione, specie atomichetrivalenti(conunelettroneinmenorispettoalSi)qualiilBoro(B)oilGallio(Ga).NelprimocasovieneaumentatoilnumerodielettroninellaBdC,mentrenelsecondoquellodilacuneinBdV.Seindichiamocon ilnumerodiatomidifosforopercentimetrocubicoecon quellodiatomidiBoro,alloraavremoche .Esaminiamoorailcasondoping:inquestasituazione 0 quindilequazionesiriducea .Tipicamente ~10.Datoche losi

scegliealmomentodellafabbricazione,notoassiemea;inquestomodopossibilecalcolarep:

.Analogamenteaccadaneldrogaggioditipop,mainquelcasosonomoltodipile

lacuneinBdVcheglielettroniinBdC.Inentrambiicasisidicechelaconduzioneunipolare,ciocheavvienequasiesclusivamentetramiteelettroni(ndoping)olacune(pdoping).

LEZIONE2

Datoun livelloenergeticoarbitrario,qual ladistribuzionedielettroniperquesto livello?AquestadomandarispondelastatisticadiFermiDiracgrazieallafunzione

,dove lenergiadiFermiperunsemiconduttoreintrinsecoelacostantediBoltzmann.Comepossibilenotaredalgrafico, corrispondeallivelloenergeticomediotra ed.

AT=0,tuttsispiegaqBdC? E popresenti; ininfine, Consideria

pdoping,rappresentpiprobab

Perildroga

In condiz p) abbia drogaton

tiglielettrouestofattoossibile pernfatti, inqu : moorailcla distributalenergiabilitditrov

aggioditipo

zioni intrin

amo:

. An

nsiha:

nisonoinBo,datochearch questauestocaso, 1, infasoincuiiuzione di pdiFermidvareelettro

opilco

nseche sa

nalogament

BdV,infattiabbiamoafa distribuziladensitatti cersemicondu

probabilitelsemicondniinBdCch

ontrario.

ppiamo ch

e sostitte per p:

: ffermatochione non tinullae ilrta la prouttorisianodi FermiDduttoreestheinBdVe

he ;mentretuendo

0,enonposiene contoprodottotobabilit didrogati.SiaDirac diventrinseco.Selenergiadi

, deper semic dalla for . Ad e

mase ssibiletrovadella dens

tra ladensiti trovareacheparlianta ildrogaggiFermisar

di conseguconduttoriemula preceesempio, pe

: areelettronsit di statite elettronimodindo

oditipopivicinaa

uenza abbestrinseci (sedente aber un semi

3

,comenitraBdVei energeticizero.Se,nello BdV.opingchedi, dove n,cisarallaBdC.

biamo chesia n chebiamo checonduttore

3

eei,.i

e eee

Se vogliam

Parliamooha ilfenomnegativo.Lcomesegulaconcemobilit eEssendonodel semicinutilizzabilequazionepdoping d( 2.5potendosisodiffusionediunsemipercorreredellafacciaCiimplicaapprossimdiffusione,

secondocodirezione dellacorrechiamanopresentisuche 2

mo calcolare

.Si

oradellapomenodidrLadensitdue: entrazionedelettrica deotituttiiteonduttoreili in elettre diventadiventa 3, rismuovere slounodeidatodconduttoreeuncertoasucuisonacheNAoNativamente,ovverosiaontributo(ddella co

entedielettcoefficient

uunatabel2.5/3.

e la differeprocedeanolarizzazionrift(derivadicorrente||e diportatoriegli elettroerminidelleintrinseco

ronica). Div | || sulta: s solo suglioduecontribdalgradienevengonos(liberocamnostatispaNDnonsonoe gaussianasi creerudidiffusionerrente

,tronioppti di diffusiola,mavale

enza di enenalogament

edirettadia)deglieletdidriftneis ||eidicarica,eni/lacune,equazione,ed mo

verso il c| e ,ee , esse s s .orbitali, al cbutialmovtedellaconsparatiionimminomedratigliatomougualmen. Questa duna corrente)datodaopposta

ilsegnoostaaquelone e dipeecomunque

ergia tra teperisemiunsemicottroniversosemicondut || eilcampoche dipen|| olto bassacaso del dessendo endo per. Questo pcontrariodevimentodelncentrazionBoP,iqudio).Laconmiediminuntedistribudifferenza dtediportata: al gradiestatomodllafisica.Inendono dale laseguen

ed , siconduttridonduttore ino ilpoloposttoristata e,elettricoaldono dal s,(infatti irogaggio (s , dovgli elettronperch le leglielettronlecariche;nedicaricheali,unavoltncentrazionuirmanmaitilungoladi concentrtoridi caric ,doente. Nelificatopercconclusionmaterialeterelazione

sapendo chdrogatip.ntrinseco. Isitivoedelastudiataddovelalinternodematerialedovessidsemicondusia p chee || nimolto piacune hanni, completinfattivie.Quandostaentratinesarmaganochesipssexeladrazione procaoppostaoveilmenocaso di

chperconne e dalla tee:

he ,.nquestecole lacunevdaEinsteineacaricadelelSie/e dalla tedefiniscecouttori intrine n): per s ; mimobili dnno inerziatamente libanche ilcosieffettuainelreticolo,ggiorenellaprocedeindistribuzioneovoca un galgradientostaadind

ndopingnvenzione l /emperatura;

,daci

4

risolviamo

ondizionisiersoquelloeformulatalelettrone,

lindicedimperatura.onducibilitnseci sonor ndoping,mentre perelle lacunemaggiore,

beri inBdC.ontributodildrogaggioriesconoaprossimitprofondit.esiassumeradiente dite stesso. Ilicarechela

abbiamo

adirezione.DneDpsi; essi sonosideduce

4

o

ioa,i.o,re,.ioa.eilaoeioe

La giunzio(boro).Apppartep, laboro.

Laregionediffusionepresentiinper gli eleequilibrio.polarizzazicarica sonlenergiafocaricaspazseguitovie

E0rappreselaffinitellagiunzion

E0d Ege

ne pn si rpenasiformasciando sco

ecompresalelacunednnsonoattettroni). SeSevieneaponedirettaominoritarornitadalgziale,conseeneriportat

entalenerglettronicaenepn;inqudeveessereesonoc

realizza bommalasuddeopertigli io

traedaptendonrattedaglie non vienepplicataunaaaumenterri, la correngeneratorentendoilpatoildiagram

giadiunelee uestodiagraeunafunzioostantidel

Giu

mbardandoettagiunziooni fosforo;

sichiamoademigrioninegative applicataadifferenza,mennte sar baditensioneassaggiodimmaaband

ettroneche lafunammavannonecontinumateriale.

unzionip unwaferone,glielet;mentre le

0maregionerareversonvipresentiia una diffeadipotenzntreperinvassissima eefaappiattcorrente,cdediunsem

esitrovainfnzionelavonorispettateaemonodr

pndi silicio dtronideglie lacunepa

dicaricas

n(eviceversinpecreanrenza di pialesiavrversa.viene consire labarriecausatadapmiconduttor

finitamenteoro.Tracciameleseguentroma(mono

rogato p (natomipentssanonella

paziale,ciosaglielettrnounacorreotenziale, unosquilibDatocheisiderata nueradipotenportatoridireintrinseco

lontanodamoorailditicondizionotona)nello

n) con ionitavalentipaapartencr

odicarichroni),mentrentedidrift briotraleconinversaiulla;mentrenzialedellacaricamago.

allaBdC,agrammaani:ospazio;

5

di fosforossanonellareando ioni

e fisse.Perrelelacunet(viceversa e si haorrenti:perportatoridie in direttaaregionediggioritari.Di

abandeper

5

oai

reaariaii

r

Daldiagrapotenzialebarriera.Ee di condimpossibileentrambe

Lagiunziondiodoagiconduttoridirezione,giunzionep

mma side e solo possa,invece,duzione sone).Lenergialecondizion

nepnlargunzione.Esiedestremoppureperpnrispetto

duce che iolarizzando,incremeno necessaadellelettrni.

gamenteutssocostitmamenteurrettificareoalladensit

portatoriddirettamenntatadallaarie perchroneallinfi

L

Diodiatilizzatainetuitodaunutileperconunsegnaletdiportato

G

di caricamnte la giunpolarizzazi non si cnito(E0)se

EZIONEagiunzioelettronica.agiunzionensentireoimoscillante,oridicarica

Giunzionep

aggioritarinzione si ooneinversacrei disconteguelandam

3onepnUnodeiprepn lecuimpedireilpeccOsser

a:

n

sonobloccatterr un aa.Lecurvedtinuit tramentodella

imiepiseiestremitpassaggiodrviamoora

atidaunaappiattimedellebandedi esse (f

aBdCrispe

empliciutilizproseguonicorrenteiigraficirela

6

barrieradinto di taleedivalenzafisicamentettandocos

zzistatoilnocome filinunacertaativiaduna

6

ieae

liaa

DallafisicaVogliamoo

.De

secondare

cheeconcentraz

per indicarechmantenere 0 drogaggio

Integrando

asappiamooracalcolar,doveerivando in

elazione,ab

zionedeipo 0risuheunacoe la diunadelle

o il campo

cheilcampreilsaltodiladensitn laprim

bbiamoche

.Abbiaortatoridicultae oncentrazion co 0 eduesemig

elettrico i

De

poelettricoipotenzialedicaricae

maequazion

ee= amo postocaricainn nediioninontinuit giunzioni,si

n emo

ensitdicar

e etraxpedlettrica ne,siottien;quind

anchese ,inquegativi.In

della. Ci

amplialar

oltiplicando

rica ,dovexn.Dallequ

ed ne:

di,per0

in quantoperunadivuestocasoa 0siha

fun

i sta aegionedica

o tutto per

ilpotuazionediPlaperm

,ess

le caricheversacausabbiamomeilpiccodicnzione,significarearicaspazia

meno, ott

tenzialeelePoissonsapmittivitde

e.Esasendo

fisse hannfisica.Anaessoilsegnocampoelet

siche aum

aledellaltra

teniamo il

7

ettrostatico.

piamoche:elmaterialeminando la

siha

no la stessalogamente,

omenoperttricoe,per

impone

entando ila.

potenziale:

7

.:ea

a

a,rrel

:

Epossibile

Ildiodocla

Mettendoottienelainversa dicorrente c(10 2)e relazioned

Dalgraficocorrente, c 0.6inversa, labassadaegiunzionetensioni mcaratteristresistenza,

edimostrar

.

assicoindi

a sistemarelazionedsaturazion

che pu sc 10 25

dilatopos

osievinceche aumen).Aldisottcorrentecessere conssi rompe emaggiori diica.Riassum, se polariz

reche

Analisiicatoneicir

le varie reilatodeldie (valore ccorrere nel),hun latensissibilecostr

che,sepolnta esponentodiquestache scorre (sideratanue si ha la ci , mamendo, il dzzato dirett

circuital

rcuiticonqu

elazioni siniodo,checostante pediodo pol

nparametroonetermicruireilgrafic

arizzatodirnzialmenteasoglia lac(dovuta,colla.Se la tecosiddetta in alcuni cdiodo ha iltamente;m

eilsalto

ledeldiouestosimbo

nora studialaseguent

er ogni dioarizzato inoempiricoca (tensioneco de

rettamenteal di sopra

correntetomeabbiamensionenegscarica a vcasi (es. dcompito d

mentre la d

odipotenzi

odoagiuolo:

te (legge de: do), che coversamentechedipendegenerataeldiodo:

(Iquadraa di una cetrascurabilemovisto,aigativaaumvalanga.Ndiodo zenei far passardeve blocca

ale,dettop

unzione

di Poisson,

h ,

orrispondee prima dededalmatedalcalorea

nte), ildioderta tensioe.Se, inveceportatorimentaoltreuNormalmenr) pu essre correnteare se pola

potenzialed

,,dovealmassimoella scaricaeriale(tipicaat=27C). I

do lasciascne di soglie,vienepominoritari)un certovate il diodosere sfruttae senza quaarizzato inv

8

dibuiltin

, ecc) silacorrenteo valore di a valangaamente1oInbasealla

correreunaa (di solitoolarizzato in talmentealore , laopera perata questaasi opporreersamente.

8

ieiaoa

aonearae.

Questecarseguenteg

Ciosicomunesagerasarannoill

Prendiamo

Inquestoimmediatainversamesarebbeanmoltoelev

Attuandoq

ratteristichegrafico:

mportadaazionedelleustratidise

oinesamei

caso facia comprensnte. In quentiorario.Pvato~10

questasost

efannosc

cortocircuiecaratteristeguito.

Mode

ilseguente

le capirecsione. Facciesto casoercomodit 10:

ituzione,ilc

chelasuara

itoperV>0ticherealid

llodeldicircuito:

he lapolaramo fintadla correntedicalcolo

circuitodive

appresenta

0edacircudeldiodo,p

iodoper

rizzazionedinon sapee che scorro,sostituiam

enta:

zioneappro

uitoapertopercisipre

rgrandis

diretta,merloeponire nel diodmo ildiodo

ossimatapo

perV

Pertanto,l positivdirettamenpuntoprocsostitutiva

Comepoinvecedellineareatr

Oltre 0.6tan .

lacorrentevo, vuol dnte, ilchecediamoa:

ossibilenotadiodo.Queratti:

il diodo

e 10

chescodire che,ASSURDOcalcolarela

are,abbiamestostato

o consid

edes

00.Fatte

rreneldiodsostituendo

O!Quindi,pacorrentec

mopostoinsopossibile

derato comsendo~9questecon

dosar o nuovamperesclusiocheattraver

serieunareperch ilgr

me una re90 risultansiderazioni,

0ente il dione, lapolarsaildiodo

esistenzaraficodeld

esistenza dtan ,facileca

0,edessendodo, essorizzaziones,considera

edungendiodostat

di valore lcolarelaco

doilcapossarebbe

sardirettandolonella

neratoredittoapprossim

molto bas 0).Sorrenteche

10

uperioredipolarizzatoa.Aquestoasuaforma

tensione matocome

sso (infattiSolitamente

escorrenel0

iooa

e

iel

diodo eSupponend

.Vediamoosarebbero

Esaminiamfinerendsufficiente

In questo diventa:

Imodellistabbastanza

la tensiondodiporre 8.235oraqualisarmaggiorid

mooraunadereunateporreildio

circuito la 0 2

tudiatisinoaelevata(t

e ai suoieunabatte, 0rebberoivaicircal8.5%

Rad

ltraapplicaensionealteodoinserie

corrente

orasonovalensionisup

capi: riada9Ve0.008235 alori e%,quindia

ddrizzato

zionemoltoernata(posiadungene

pu scorre 2. I

lidipergranperioria0.7V

euna resist20 0.6

senoncifncoraentro

oreadunocomuneditivaenegaeratoredite

ere solo seIn questo

ndisegnali,V).

tenzada1k 0.765 ;fosseildiodovaloriacce

nasemiodeldiodo:iativa)solopensionealte

0, qumodo la f

cioselat

k inserieci signifi

do: 9eettabili.

ondalraddrizzatpositivaonernata:

uindi se funzione d

tensioneda

; aldiodo, rica che e 9

tore(orettiegativa.Pe

donda dell

atadellalim

11

.isulterebbe

8.235.,entrambi

ificatore):ilrfareci

0a tensione

mentatore

1

.e.i

l

0e

Perpiccolseguentec

Inquestodella rettaconsideranInfine,siaunnuovos

Percalcolacontributi

1) Sip

Calten

li segnali, incircuito:

caso siponadicarico:ndo pprossimalsistemadir

arelatensiodelgeneratpassivailge

coliamo ilcnsioneconti

Mode

nvece, il co

ne || siconsider ||elarcocompriferimento

onesulcarictoreditensneratoredi

contributoinua:

llodeldiomportame

eperra 0e presotraidcartesiano

L

coresistivoionecontinitensionea

di tensione

iodoperntodiver

primacosa0, in seguit||esiduepuntiesconlorigin

EZIONEelacorren

nuaediquealternataes

L

eecorrente

;

rpiccolisrsoed ap

a si individuto si impontrovanoaltstremiadunecoinciden

4techescorelloditensiosicalcolanoL

esulcarico

segnalipprezzabile

ua ilpuntogono lealttriduepuntnarettaesntecolpunt

reinessoonealternate .

oresistivod

adesemp

di lavoroctredue retttilungolacsiponequetodilavoro

sufficienteta:

datodalge

12

io grazie al

colmetodotedicaricourva .stultimain.

esommarei

neratoredi

2

l

oo.n

i

i

2) Ilporig

3) Sic

con

4)

Procedgenera

5) Aq

Questopa

punto indivigine degli e calcolailcoenduttanzad

,,

lare

diamoalcalatoreditens

questopunt

rticolarecir

iduatoda assi della r .efficienteadifferenziale

esistenzaco

lcolodelcosionealtern

toilvaloret

,

C

rcuitoserve

e coretta cha a

ngolaredele:

oncuisisost

ontributodinata:

totalediten,

Circuitocealimitarel

ostituisce ilapprossima

llarettatan

tituisceildi

itensionee

;

nsioneecor clipperolatensione

puntodi lla relazion

ngentealgr

iodoincircu

edicorrent

rrentesulca

oditagliosottounac

avoroQedne di lato

aficonelpu

uitidipicco

tesulcarico

aricoresisti

ocertasoglia:

d considedel diodo

untoQche

1

olosegnale.

oresistivo

ivo:

:

13

erato cometra i punti

chiamato

RLdatodal

3

ei

o

l

Assumiamovariaredelpolarizzato

Se,per,la

intalcasoRealizziam

o llatensioneodirettame

atensiones

olatensioneoorailgraf

sin coenelpuntonteedicon

scendealdi

einuscitaficodelland

ome tensioA:se nseguenzau

sottodita

damentode

ne alternat

unacorrent

lesoglia,ild

.ellatension

ta e studia

tepusco

diodooff

ediuscitaa

mo cosa su

orrereiness

esicompo

alvariaredi

uccede nelrisultachso.

rtadacircu

iquelladin

14

circuito aleildiodo

uitoaperto:

ngresso:

4

l

Inquestocla tensionecircuitoser

Seildiodose preseoscillazioneevenienzadirettamen

primocaso la sezioncariche.LaperiododiDettot ildove equivalent

Quandoalmoltiplicazappenaattulterioripogiunzionecapacit dvalore.

Itransistorcostituitid

casosiate in uscitarveablocca

ocollegatoente un gee bassasolo per pnteo invero)editransne trasversacapacitdtemponeltempodiv la resistetediventa:

diodovienzione a valtraversanoortatori. Ilpn si romimantener

risonocomdaunadopp

ttuataunid crescer eareglisbalz

Fe

oinuncircueneratore dil fenomen

piccoli segnsamente sisizione(nelsale della gidiffusionellaregionevitamedioenza con c

neapplicatalanga, ciolaregionedfenomeno

mpe;mentrere la tensio

Transi

mponenticipiagiunzion

ealizzazione decresceriditension

enomeniuitooperandi tensioneno menoali ad elevamanifester

secondo).Lgiunzione eedovutaadicaricasp(incuistazui viene a

B

aunatensio vengonodisvuotamea cascatae in alcunione ai prop

L

istoragircuitali fonepn.

edelcompr leggerme.

capacitiv

nteincontin alternata,o facilmenteata frequenrannodueLacapacitw la distaalfattochepazialeperczionano), lapprossimat

reakdow

oneinversagenerati teentourtanoae ci caudiodi spec

pri capi cos

EZIONEiunzione

damentali

portamentoente al di

vineidionua,nonsopossono m

e apprezzanza.A secodifferenti tditransizioanza tra leiportatorichgli ionicapacito il diodo

wnoltreunceermicamenocongliionsauna fortciali chiamastante anch

5ebipolareper lamagg

deldiodo,sopra del

odionopresentmanifestarsbile. Quindonda che ilipidicapacnesiindicasuperfici ddicaricasttendonoaddefinitacoper piccol

ertovalorete portatonieromponte correnteati diodi zee se quella

e(BJT)giorparted

maincondvalore limi

tieffetticapsi. Se la fredi considerediodo siacit:didiffcon dove sonotazionanopdostacolarome li segnali.

Vzksihalari di caricanoilegamie.Neidiodiner viene sa imposta s

deiprogett

15

dizionirealiite. Questo

pacitivi;maequenza dieremo talepolarizzatousione (nel ,doveApresenti leeruncertorne ilmoto.

t ,

Il circuito

cosiddettaa, che nongenerandonormali lasfruttata lasupera tale

i.Essisono

5

io

aieolAeo.,o

anoaae

o

Asecondaquattrodiv

ZON(offcon

ZON(offdeldipe gcor

ZON(onela

adicomevversimodidNADI INTEf), 0nseguenzai

NA ATTIVAf), 0lemettitorepotenzialedgenera unarrente ch

NADI SATUn), 0acorrentes

vengonopodifunzionamERDIZIONE:; 0.ltransistor

DIRETTA:0; 0.evengonodellaprima piccola coesolitamen

URAZIONE:; 0.scorreinmi

olarizzate lemento.LesBEpolarizInquestocsipucons

BE polariz. E la conspintidallagiunzione,

orrente .ntecirca1

BE polarizInquestultsuramaggio

egiunzioniseguentitrazzata inverscasoscorresiderarespe

zzata direttnfigurazionebatteriae,giungononLamaggio

100voltepi

zzata diretttimocasosorenellele

baseemettttazionirigusamente (ofeunacorreento.

amente (one pi usata,essendosinellabase;or parte pagrandedi

tamente (oihaunlivettrododiba

titoreebasuardanoitrff),BCpolantedi inten

n), BC polaa per i tranotevolmequiunaparssa nel col.

n), BC polllamentodease.

secollettorransistornarizzata invnsitsimile

arizzata invansistor. Genteridottartediessisllettore e g

larizzata dieldiagramm

16

e,sihannopn:versamenteallaedi

versamenteli elettronilabarrierairicombinagenera una

rettamentemaabande

6

o

ei

eiaaa

ee

ZON(onmalem

Convenconside

Il trangenera

In queProced

conosc

Questo

NAATTIVAn), 0 fisicamentmettitoreconzionalmenerateinver

sistor statoridicorre

esto particodiamooraco

cendolarel

osistemaco

INVERSA:; 0.te non haomepompate il transirsoentrante

ato idealmentepilotat

olare casoolcalcolod

lazionedila

ostituisceil

BE polarizInquestocragion de

aelettronicastor si indienelcollett

mente rapptiincorrent

le correntellecorrent

atodeidiod

modellope

zzata inverscasoilcolletessere, data,essendoca con quetoreenella

resentatote:

ti si considtiedellete

dopossiamo

1

1

ergrandiseg

samente (ottoresicomto che mdrogaton+.esto simbobaseeusce

col modell

derano connsioniconl

0;

oscrivere:

gnalidelBJT

ff), BC polmportadaemolto pi vlo nei circuentedallem

o di Ebers

nvenzionalmeleggidiKi

1 1

T.

larizzata diemettitoreevantaggioso

uiti e le comettitore.

sMoll utiliz

mente tuttirchhoff:

17

rettamenteeviceversa,o utilizzare

rrenti sono

zzando dei

e entranti.

7

e,e

o

i

.

e circuito

acalco

dicorreFatteques

del BJT: uscente. Egeneratoriquellausat

Lemasseindicaunattivadir

del

sonocorr

o);mentreolare lecorr

entedirettasteconsider

,

Esaminiamo di tensiontainelettro

stannoadingeneratorretta,essenlletensioni

rentidisatu 0.98 0 rentideltra

a(~100.razioni,po...o ora il casne continuaotecnica,ma

ndicarepuneditensiondoquestaledellecorr

,

,

urazioneinv.99 il gu

ilgansistorpe

ossibilepor

,abbiam

so di un cia; la rapprarisultacom

ntiatensionne.Comeipafunzionalrenticonle..

...

versaequinuadagno diguadagnodierzonaattiv

rrelecondiz

mo posto

rcuito semresentazionmunqueint

nenulla,mepotesidibasitmaggiorleggidiKirc

ndihannou corrente dicorrenteivadiretta:

zionidizon

plice, in cue in elettrtuitiva:

entreunalisesisupponrmenteusatchhoffecon.,.

,

nvaloremodiretta a banversaaba 0,

,d

aattivadire

perch nui sono preonica diffe

neettaperpnecheiltrata.Procedianidatinoti

. ..

oltobasso(ase comunasecomune 0,qu

dove i

ettapergra

noi conside

esenti solorisce legge

pendicolareansistoropeamoquindiideltransis

.

18

(~10);e (in cortoe.Proviamoindirisulta:

l guadagno

andisegnali

ereremo

resistori eermente da

eadunfiloeriinzonaalcalcolotor:

8

;oo:

o

i

ea

Nella secotransistoramenoch

Abbiamo vfungendodcomune,amassa). Dtransistorcorrenteco

Inquestocdella correaffinchiltsolitamentquesteconquestocircpoterstarespecchioregolatogr

onda relazioinzonaatedaicalcol

visto comedaamplificaemettitorei conseguedeterminanontinua:

casofacileente impostransistorste tensionindizionisipcuitocheeinuncircudicorrenterazieadun

one sono pttivadirettainonrisulti

Alcuni

il transistoatoredipicecomuneeenza esistondone il fun

enotarecosta dal geniainzonaaabbastanza

puaffermaigenerato

uitononesie,uncircuigeneratore

presenti soa;mentre,sunassurdo

L

iesempioroperineccolosegnaeacollettorno vari cirnzionament

melagiunzeratore. Ettivadirettaa elevate, tarecheiltraridicorrenstono!Aqutochesimueditensione

olo terminieV Vomatemati

EZIONEdicircuilla lamaggle.Esistonorecomune(rcuiti cosidto.Unesem

zioneBEsi sufficientea.Datochetali da creaansistorsiantecontinuauestoprobleulaungeneeeadunar

noti, quin,,allorco,cheloc

6itipolarizgiorpartedotremodip(asecondadetti polarmpioque

apolarizzate quindi chigeneratoare in C unsempreinzadidimensemahaovveratoredicoresistenza:

di, se Vapotrebbeollocherebb

zzatoridei circuiti iprincipalididiqualeeleizzatori, cioello cheutil

tadirettamehe riditension potenzialezonaattivasioniedipoviatoWilsonorrentecon

V,essereinsbeininterd

in zona atticollegameettrodosiao che polizzaungen

enteacaus neutilizzatie superiorediretta.Ilpotenzecosncreandoilntinua,che

19

0.3V , ilaturazione,dizione.

tivadiretta,nto:abasecollegatoalarizzano ilneratoredi

sadelverso ,producono

e a 0.3V, inproblemadiridottedacosiddettopuessere

9

l,

,eali

ooniaoe

Consideran

2dicorrentediposscircuitipol

IltransistoSolitamentmodulo,mseguentec

I calcoli pebisognerrappresent

ndo i due

e po

2 econtinuadsibileottenearizzatorie

0,

orinzonateneicircuma con segcircuito:

er lamagliaggiungeretativamagg

e transisto

oich

,essendivalorepaerequalsiasdosserviam

0.7 0.3attivadiretitidipolarino opposto

a interna (e10Vditengiormenteu

or identici

ndo 2ariacircasicorrente.mounaltro

ta.Se fzzazionesio.Un esem

(quella BE)nsionedatautilizzatape

ed effett

,quindi,cDopoquesesempio:

fossestatohannodue

mpio dellut

) sono gli sadalgeneraerlapolarizz

tuando alc

2 , sa

. Ilcircambiandostabrevedi 270

.

2. 2,

paria10V,egeneratortilizzo di ta

stessi di pratore .zazionedei

cuni sempl

pendo che

rcuitosicomopportuna

gressione,t,

0.02511 .53512.51 0.3 0.7sisarebbeviditensionle forma c

rima,mentInfineveditransistor:

lici passag

e ,

mportadamenteivaltorniamoa 1

4.96

verificatainneconstessircuitale

re per queiamoquale

20

ggi, risulta:

, abbiamo:

generatore

oridi eparlaredei

,

nterdizione.sovalore infornito dal

ella esterna laforma

0

:

:

eei

.nl

aa

Quellalinebase. La davevamomdiThevenia sostituzion

Moltevoltapplicatau

Calcolare lnelcircuito

eaorizzontadifficolt pomaiincontranequivalen ,menne,icalcolid

R

erisultautiunatension

aresistenzoconsidera

alestaadinotrebbe conatoinalcunnteallaportntre la tendellecorren

Resistenz

ileconsidereechepre

adingressondolasezio

dicarecheinsistere nelncircuito.PtaBmassansione equntisonoana

zadingrrareuncircusentaunar

oabbastaoneallades

ilgeneratorl dover conerovviarea.Efacilenuivalente aloghiaglia

ressoereuito,ancheresistenzad

anzasemplstradelgen

reditensionnsiderare laataleproblotarechela pari a altricircuiti

esistenza

complessodingressoe

ice:bastameratoredit

nepolarizzaa resistenzaema,bastaaresistenza studiatisino

aduscitao,comeunbdunadiusc

misurare latensione:

asiailcolleta , checonsideraraequivalen . Attuaora.

ablackbox,acita:

corrente

21

ttorechelasinora nonreilcircuitoteugualeata questa

aicuicapi

chescorre

1

anoea

e

Percalcola

porreungnelcircuito

Tornandocircuitoeq

areinvecela

generatoreo:

aconsiderauivalented

aresistenza

ditensione

arelospeccdiquestotip

adiuscita,b

ealpostod

chiodicorrpo:

bisognapas

dellaresiste

rentevistoi

sivareilgen

nzaeca

inpreceden

neratoredi

alcolare lac

nza,possi

tensione

corrente

ibilesostitu

22

chescorre

uirloconun

2

e

n

Pericircuimentre,necorrente.Olospecchio

Il principioresistenza

Se nfunzioned

Comeperpresenteu

itidiscretieicircuitiinOltrealmododiWidlar:

o di funzion posta

nota, trovoi.Se,inv

idiodi,esamunpiccolose

Spe

solitamenntegrati,siudellodiWil

namento n allemetti

dal mode

ln

ln in funece,impon

Mode

miniamoilsegnalesinu

L

ecchiodteutilizzatoutilizzanoinson,preced

on differisctore di Q

llo di Ebe

n n

dop

zione di go e,

ellodelBseguentecisoidale

EZIONEicorrentoilcircuitonaccoppiatadentemente

cemolto dQ1. Rivediam

ersMoll pe

po alcuni p

, la sostit,alloratrov

BJTperprcuitoincu:

7tediWidtipicodipoailcircuitoeesaminato

allo specchmo i calco

er la zona

passaggi ris

uisco in verche

piccoloseui,oltrealge

dlarolarizzaziondipolarizzao,esisteun

hio diWilsooli in ques

a attiva di

sulta

esoddisfile

egnaleeneratored

nevistoinpazioneeloaltrotipod

on, trannesta nuova

iretta, sapp

e tmiecondiz

ditensione

23

precedenza;specchiodidispecchio:

che per lasituazione:

piamo che

.

rovo inioni.

continua,

3

;i:

a:

e

.

n

VogliamocontributoChiaramenmodo da calcolare ladifferenzia

comune .EEarly .AfrequenzaIl generatotransconduequivalent

E fa guadagno

conoscereo della tennteoccorreindividuare

, passiviaatranscondale(perch

EpossibileA questo p(inzonaatt

ore di corruttanza diftenelcircuit

acile

la tensionnsione concomunquee il puntoamo il segduttanzadifperpiccolis , possiainoltrecalcunto presetivadiretta)

ente pilofferenzialetooriginari

notare . In concl ma

ne duscitatinua e deeffettuaredi lavoro

gnale e cafferenzialesegnali)direamo saperecolarelaresentiamo ilm):

otato dallacome fatto:

come usione il Bacontensio

vo(t), mael segnale,icalcolipee i paramlcoliamo etto(dainge il valoresistenzamodello a

tensione atore di pro

, supBJT si comonediuscit

non quella, bens soerilcontribumetri del m. In que .gressoauscdella resi || ,essibrido de

ai capi delloporzionalit

pponendomporta comasfasatadi

a totale, dlo rispettoutodelgen

modello equsto modo e,cocita)incortostenza diffsendonotal BJT per p

a resistenzt. Inseriam

, d

me amplific180rispe

ata dalla so al piccolneratoreinuivalente. Apossiamo

onoscendo iocircuitoaferenziale iapriorilapiccoli segn

za differenzmo ora ta

di coe ~0catore di tettoallingre

24

somma delo segnale.continuainAssumendofacilmente

lguadagnoemettitore

in ingressotensionedinali a bassa

ziale con laale circuito

onseguenza

abbiamo:

tensione diesso.

4

l.noeoeoia

ao

a:i

Inelettrondestinazionnecessarioutilizzatignelseguen

Inquestoctuttalad.d ,che innon esisteingressoed

In questorispettoalcheperavdi seguitosegnale.

Sta

nica si lavorne con unoamplificarliamplificantemodo:

casolamplid.p.delgen .questocase nessun ddinuscita.

caso caso idealereunottimi vari circu

dioCE(com

IlBJTra spessocnintensite tali segnatoridisegn

ificatoreineratoreditInuscitasisocoincideispositivo cSchematizz

ee, infatti ilmoamplificuiti di polar

mmonemitt

L

comeamon segnalinotevolmenaliper rendnale (solitam

deale,infattensionepiliotterrebbecon ilguache amplifiiamodiseg

guadagnocatorenecrizzazione i

ter):

EZIONEmplificat

trasmessiante ridottaderli fruibilimente tran

tti,essendolotatointeeesattamedagnodi teichi la tensguitounam

diventa cessarion cui ilBJT

8torediseanchedaga rispetto aiallutilizzasistor) iqu

laporta nsionecadente latensensione sione senza

mplificatore

elevato,T utilizzat

egnalerandidistana quella dtore finale.alipossono

avuoto,riseaicapideione mo .Nellaa perdite dreale:

,quind

.Da televataeto come am

nze, iqualii partenza.A tal scopoesseresch

sulta elcarico,qultiplicatadiarealtsapdate da re

di risultatale formulabassa.Emplificatore

25

arrivanoa. E quindipovengonohematizzati

;inoltre,indirisulta:iunfattoreppiamocheesistenze in

a diminuitoasideduceEsaminiamoe di piccolo

5

aioi

,:een

oeoo

Perapeprecor

assmo

AbbdelresLacon

Sta

Una

Con

a pgra

rprimacosaerto,datocecedenza, crrente ,i al fine dodelloperp

biamoassuparallelotistenza in iresistenzanseguenzal

dioCEcon

avoltacalc

nsiderandoprima. nde,ilche

asipassivachepresecalcoliamodoveconQi studiareiccolisegna

nto 0tra engressoin ingressoamplificato

degenerazi

olati,

, lorendeun

ilpiccolosente solamelequivalentQindichiamoil BJT peralidelBJT:

0. . Ilguadagnequella in

o bassa eorebuono

onedieme

,eso

ncattivoam

egnaleequente ilcontte di Theveoilpuntodpiccolo seg

no uscita:e quella inoperalcuni

ettitore:

ostituiamoi

i granmplificatore.

uindiilcondtributo incenin alla pilavorochegnale. Proc

,q uscita eleversi,map

ilmodelloa

ilguadagnonde e ci st.

densatorescontinua.Coorta basemeassumerecediamo co

,doquindielevae evata,ma ipessimoper

pibrido:

oleggerma bene, m

sicomportaomeabbiammassa e dimocomeoon la sostit

ove leato.Calcoli

oppureil guadagnoraltri.

enteinferioma anche

26

dacircuitomovisto in seguito laoriginedeglituzione del

equivalenteamoora lae .o alto, di

orerispetto

6

onail

ea.i

o

Sta

Una

Abb

ten

cor

bas

Sta

dioCC(com

avoltacalc

biamo suppnsione, nonrrente ssaedper

dioCB(com

mmoncollec

olati,

posto n amplifican rfetta.

mmonbase)

ctor):

,eso

, ndo per nie.

L

):

ostituiamoi

ente il seg

EZIONE

ilmodelloa

~, cionale;ment

9

pibrido:

si compore un ot alta e va

orta da insttimo ampla bene,

27

eguitore diificatore di

7

ii

Una

Abb

Inq Sta

Con

posequ

Sos

avoltacalc

biamosuppquestocasodioCEpola

noscendoassiamoanchuivalente,o

stituendoor

olati,

posto oabbiamouarizzatocon

priori ehecalcolareossia:

railmodell

,eso

, unbuonamunospecch

epossiame,e

operpicco

ostituiamoi

,mplificatorehiodicorre

mogicalcoesostitu

losegnalea

ilmodelloa

,ditensionente:

olare datuire lospec

abbiamo:

pibrido:

emapessim

toche cchiodicor

e modicorren

.Dicorrentecols

28

~ .te.

onseguenza

suocircuito

8

.

ao

Avedeg

Dei vari autilizzareuAd esempdellaltro):

Quantovaungeneric

Volendo c.Dopporta BBcalcolare isingolo guamplificatoingressohauscitadeve

endo passivgenerazione

amplificatorunmaggiorpio ponend

le inquestocoamplifica

calcolare lepoavereff, abbiamoil guadagnouadagno siorisihaunailcompitoeconforma

vato tuttieesirisolve

ri esaminatnumerodio due stad

ocaso ilgutorecostitu

equivalentefettuato lao: o totale pericorre allaostadiodiodiadattarreilsegnale

i generatoreanalogam

BJT

ti sinora nitransistordi CE in ca

uadagnocomuitodaNsta

e di Thevensostituzione

;

er questo ca formula dingresso,Nreilsegnaleeamplificat

ri indipendente.

Tincascnessuno spiperotteneascata (lus

mplessivo?adiincasca

nin alla poe, se calcol circuito ottdello stadioNstadidigueiningressotodaglistad

denti, il circ

ataicca per reereunamplcita di uno

Perrisponta:

rta AA risliamo ilnuo teniamo: o corrisponduadagnoeoallacircuididiguadag

cuito risult

endimento,lificazioneso stadio co

dereatale

sulta: ovoequiva

dente. Norunostadioteriainterngnoalcarico

ta identico

necessasensibilmenoincide con

domandao

; lentediThe cos via

rmalmentediuscita.L

na;mentreo.

29

al CE con

ario quindinteelevata.n lingresso

osserviamo

eveninalla.. Volendo . Per unnei circuitiLostadiodilostadiodi

9

n

i.o

o

aoniii

A tale scomentre loresistenzaamplificato

La tensiontermodinarispettoallminore;cise esso haeventualiSolitament

IlcircuitoQ1=Q2,qu

opo gli stadstadio didiuscitamoreditensio

ne di uscitamica, quinlaposizionecauserua un guadadisturbi, atesiutilizza

polarizzatindi:

di di guadauscita da u

moltobassa.one:

a non pudi, se il guediguadagunadistorsiagno maggaltrimenti nacomestad

todallospe

gno sono cun CC, che.Esaminiam

superare qadagno mnounitarioonedelseggiore di 1,nel procesiodiingres

ecchiodico

costituiti soe non influimo latransc

quella di almaggiore doeintercettgnale.Perqpu essere

sso di ampsolacoppia

orrente,da

ln ln

olitamenteisce ulteriocaratteristic

imentaziondi uno, la rterillimitequantorigue accettatoplificazionea(ocella)d

VCCedeve

da CE e Cormente sucaI/Odello

e per il seretta ruotere adunardalostado, ma devesi increm

ifferenziale

entualment

E con degel guadagnoostadiodiu

econdo prinr in sensonatensionediodiingree anche abmenterannoe:

eda .S

ln

30

enerazione,o e ha unauscitadiun

ncipio dellao antiorariodiingresso

essoinvece,bbattere glianchessi.

upponiamo

0

,an

aoo,i.

o

Quandodue ramisbilanciamassumendoalternata.comesegn

Torniamosegnale d

rappresent

quellocom

sicomporteffetti:allingresso

sono ugu

mento tra leo continInquestecnalecostant

pertanto adifferenziale

allotare i segn

mune tainmanie o jesimop

, larelaualmente ce due corrnua,mailvcondizioni lte),ilquale

d esaminare in ingresstessomodali in ingre ralineare, dassivandog

1

azionedivenconduttivi.enti. Lo steroutilizzoacellaampvieneincre

LE

re la coppisso (doperquellesso e in u

; pertantodove il termglialtri ingr

1

1

ntaapprossCi signifudio effettdellacellaplifica ilsegmentatodi

EZIONEa differenze il segnaliinuscitauscita come possibileamine inressi.Sesup

11

simativamefica che iltuato sinordifferenziagnaledientpochissimo

10iale assumale di mo

e combinaz

.Perpicc

pplicareilpdica ilguadpponiamo

nte linearesegnale i

a validoleperpictrata,manorispettoa

endo odo comun .Inquioni delmo

colisegnali

principiodidagnodellu e

e,masolosin entrataper grand

ccolisegnalion ilrumollinformazi

, consne in ingruestomodoodo differe

lacoppiad

sovrappos

uscita iesim

31

se 0 icrea uno

i segnali eatensionere (assuntoone.

sideriamo ilesso ():opossibileenziale e di

ifferenziale

izionedeglima rispetto allora

1

ioeeo

l:ei

e

ioa

sicuramen

dove guadagnomodo comdifferenzia

considerer

sufficientradizional

segnaline

mododiffe( , si av

negativa (uguali inmnodocheuavr sipuvirtumassa.Fat possibileugualmented sempcomune: idallemettsostituirelchesiavre

Adesso ilcuno stadioSappiamoassociatoiingressi. Inpigrandecoppia diff

te avremo dimodo c

mune e ale.Gliultimremosemprnte calcolarle. Ad esem

llapartedi

erenzialeedvr usc ), si avmodulo,ancunisceidue ,mualmentesttaquestace perci coteperlaltrplice calcolan tal casoitore, per caresistenzaebbeconla

circuitodiveoCE condeche il guadlguadagnontroduciamo

e,quantopfferenziale

comune, miduetermretalecasore e mpio, se co

ifferenziale

dinseguitoente dallevr entrche ledueeemettitorima,essendotaccaredalconsiderazioonsiderareamet.Seare ilguadale corrent

cui aconduersingolaresi

entanuovaegeneraziondagno conminoresopertantoi ilsegnaleamplifica a

. Combinail guadagn

mini(o.Leequazio , consideonsideriamo

ed inquel

quellocommettitore;rante nellecorrentidallaresisteo ,circuitoecone,facilesoltanto msiprocedeagno, che cti saranno 2esistenzedstenza:

amente simnediemetdegeneraziolitamenteilRapportoesarripulabbastanza

ando i sisteno di modo

eonisiriducoerando soloo due gene

lacomune

mune:perilmentre peemettitore.

emettitoreenza,unrisulta considerareenotarecomezzo circuinquestamcoincider csempre id e la tendivalore2

mmetricoettitore. Il guione infeundisturboodiReieziolitodalrumi segnali a

emi si ottieo differenz il gua il guada

)sononuonoataleso due circuerici segnali

ramoincuier il ramoDato cheavranno laavoltapass

0,ciononeilpuntodmeilcircuiuito ed effmaniera,cicon.Oentiche innsione su,infattisi

quindianaluadagnodieriore a queocheagisceonediModomore.Inconalternati,m

ene iale, adagno dagno da moullise sistemauiti anzich e

ed

ilatensionein cui la tele due tensastessa intesivatoilgennscorrecoigiunzionetosiaperfefettuare isiritrovaneOra consideintensit m

sar halastess

izzabile soltale stadioello senza eecometensoComunenclusionesima, soprattu

modo diffodo comune

quattro c, scompon

desaminiam

ediingressoensione disioni in ingensit.Perneratoredirrenteinetraidueeettamentescalcoli, cheelcasodelleriamo invema entram 2. Esatensione

ltantopermo coincidere che il segsionecontin ipuaffermutto, lascia

32

ilerenziale ane a modo enoi,pertanto

colmetodoiamo i due

moprima il

opositivaingresso

gresso sonolaLKC,nelcorrente,si,pertantoemettitoriasimmetrico,e varrannoostadioCEece ilmodombe uscentiE possibileailorocapi

metcome con.gnale cui nuasuidue,tantomareche lapressoch

2

laoiooe

l

aolioa,oEoiei

e.eoa

invariatiquesempioil

Abbiamostadisirictrovarene

Intalcaso

Neicircuitima, sevogaumentareoccuparenpolarizzatocorrenteccorrentendellospecc

uellicontincasoincui

avano facillcasoincu

iintegratigliamoottee il valorenonvabeneorechealcostituitodanelcollettorchiodicorre

uicome ilallingresso

e mente iguiaidueelet

e 0

necessarioenereungudella resiste.PerovviacontempofuaiBJTpnp.reequindiente,cheh

rumoreedo1siaappli

,diconseadagnittrodidibas

,datoche

Ca

oridurrealmuadagnobutenza sreataleprungedaresSiutilizzanpolarizzarloavalorediq

perfettacatounseg

eguenza

e,rissesiaapplic

e

aricoattiminimolaruono,adessino aiMoblema,siusistenzadiuno ipnp invo,inoltrequalcheM

comestadgnale

solvendococatounseg

ivoreaoccupatsempio,da. Ci computilizzailcouscita.Unevecedeglincoincideccomecifa

iodi ingreselingresso

os ilproblenalei

adaivaricounamplific

porterebbeosiddettocaesempioconpn inmodocondellacomodop

sso.Consido2siaamas

.Dalletabeema.Oppurinquestom

omponenticatoreCE,un grande

aricoattivo,muneloodapoterequivalenteperinostrif

33

eriamoperssa:

ellesuivarirecisipu

modo:

elettronici,dovremmoe spazio dauncircuitospecchiodiimmettereediNortonfini.

3

r

i

,oaoien

Nella lezioVolendoso

SelOpAm

Se,invece,

Abbiamoresistenza

partendo dviolerebbe

0 , inimpone chvirtuale. Famplificatopossibilere

one8abbiaostituireun

mpconside

,consider

inoltre vistdingresso

,

da un segneilsecondon modo chhe i duemFatta questaori operazioealizzaredif

A

moesamincircuitoam

eratoreale,

atoideale,

to come uinfinita eponendo

nale a poteprincipiodhe morsetti siana consideraonali idealifferentiope

LE

Amplifica

nato ilcommplificatore

,alloraesso

allorasiavr

un amplificresistenza ,enziale finitdellatermod

0no allo stesazione, risu. A seconderazioniutil

EZIONEatoriOpeportamentoconunOp

oequivale

rquestoci

catore ideaduscita nu eto si otterredinamica.P . Psso potenzulta semplida dellutilizliaipidive

11eraziona

odiunamAmp,otten

enteatalec

ircuitoequi

ale sia ideulla. Dalleq 0 siebbe una tPerovviareaPonendo iale, cio sce risolverzzo dell Opersifini:

liplificatoreniamo:

circuito:

valente:

entificato dquazione deha

tensione diataleprobl i trovino ine i circuitipAmp allin

idealeedi

da guadagnellamplifica

1 1 uscita infilema,dobb 0 n condizionin cui sonnterno del

34

uno reale.

no infinito,atore reale , cionita, il cheiamoporre

, sini dimassano presenticircuito,

4

.

,eeeiai

AM

Ilning

neg

alloconfare

AM

SOM

MPLIFICATOR

odocheco 0.ressoidealmgativo. Scrivora inuscitansideriamoeicalcolico

MPLIFICATOR

MMATORE

REINVERTE

ongiunge.Sapendocmenteinfinviamo quinasiavrunilcasorealonsiderando

RENONINV

INVERTENT

ENTE

edevechelopamnita,pertantndi la LKC:naversionee,intalcasounaresist

VERTENTE

TE

eaverelastmpideale,tononscor

eamplificatsononbisotenzaining

tessatensioalsuointerrecorrente

ae invertitgnapiimpressoeuna

onedelmoernopreseetrailmors

adellatenporrelamaainuscita:

rsettopositenteunaresettopositi . Ssionedi ingassavirtuale

35

tivo,quindiesistenzadivoequelloe ,gresso.Oraeebisogna

5

iio,aa

INT

DER

I transistocategoriapermettere

JFE MO MO

Ognunodi(siaanalogcircuitaledsolamentestudieremo

TEGRATORE

RIVATOREI

ori a effettodi transistoeilpassaggT(JunctionOSFETadarOSFETasvuessiasua

gicachedigi

deiJFET:e nellelettroo.

EINVERTENT

NVERTENTE

Tra

o di campor, che sfrugiodiportatFieldEffectricchimentootamento(avoltadistiitale)sonoi

ponica delle

TE

E

LE

ansistori

o, in breveutta leffetttoridicaricatTransistoro(MetalOxMetalOxidnguibileiniMOSFETa

perilnegatimicroonde

EZIONEiaeffette FET (Fielto del cama.Cisonotrr)xideSemicodeSemicondnegative(ndarricchim

iveee e pertant

12odicamd Effect Tpo elettricoretipiprinc

onductorFieductorFieldn)epositivemento.Perp

perilpoto si trover

mporansistor),o, generatoipalidiFET:

eldEffectTrdEffectTrane(p).Ipirimitratter

ositive.IJFEranno raram

sono unao al loro in:

ransistor)nsistor)utilizzatiinremoiJFET.

ETsonoutilimente nei

36

particolarenterno, per

elettronica.Ilsimbolo

zzaticircuiti che

6

er

a

e

Osserviam

IlnJFETcui sono cinferioresodieffettuap+, in modmetallichegenereranspaziale.Sregione direstringeroraancheneipressiddirettadalpicostantPonendoregionidicLa tension(strozzame

odiseguito

costituitodcollegati leonopresenrelametaldo da mig D e S vieno lacorreepolarizziai carica sp(infattinolagiunzionedellelettroddrainalsotelungola costantcaricaspazne oltento)edin

olarappres

daunwafelettrodo dintidueultelizzazionesliorare la cene chiamante.Essendamo inversaaziale aumonpossonoeDSconudodidrain,ource(edaassex,mavte, se aumeialesitocchtre la quandicatacon

entaziones

rdisiliciod source e qrioristratimuquesteulconduttivitata canaledopresentiamente lagmenter e itrovarsicarna 0,restringenlsourcealdvarierasecentiamo (inherannoecale il canan (0

adiunnJFE

chepresentdrain. Sullaortocircuitatuperfici,bisdelimitatao scorreranonipn,sif

GSconunael quale pnelleregiodicaricaspdipiilcanalcasolospcitroviamo , arriverter lachiuchiuso

0perpJFET

ET:

taduesupesuperficietichecostitsognacreardalle due

nno i portaformeranno 0, lo

possono scoonidisvuotapazialeaumaleesiformpessore2b(neipressideremo a unusuratotaledefinita t

T).

erficimetallsuperiore etuiscono ilgredelletasctasche e

atori maggiodueregioospessoreorrere gli eamento).Poenterannomerunac(x)delcanadelsourceon punto inedelcanaletensione d

37

licheailati,e su quellagate.Primachedrogatedalle barreioritari cheonidicaricadiciascunaelettroni siolarizziamodispessoreorrentelenonsarodeldrain.cui le due

e( 0).i pinchoff

7

,aaeeeaaioe.e.f

Dal graficodiverseregdisaturazialla variazipotizziamocanale ri raggiungesinora nondirettamen

costante,m

Esaminiam

ne

Presounwstratodissottile traalluminio)nomeMOSSemiconduquasitutte

Nel MOSFallinternoil drain ediretto pespostamenSiO2 (sottoMOSFETpresenti n

o si evincegionidifunzone,incuiione di teno costamane preun valoren possononteproporzmadipende

moadessoiseson

waferdisilicilice (SiO2)SeD, incsulle taschSderivadauttore.Neleleconfigur

FET (comedeldisposiche sia prerpendicolarntodellelaco il gate). Tconsiderat

nelle tasche

che, una vzionamentolacorrentensione, e laantementeessoch co tale che pi esserezionaleaedase

MOSFETadop.Lara

ciodrogatosullasuperorrispondehee sullo stlfattocheedispositivorazionipo

in tutti i Ftivo.Poniamesente unarmente allacuneversoTale condizospento.Se n+ tendon

volta fissatao:laregioneetendearaa regione dnullae ostante e ,a e ritenute v econdotale

darricchimeppresentaz

p,sicreaficiesuperinzadiG.Ftrato sottileessoformo realeprostoamassa

FET) la conmoorailca 0. T

a superficieilbassolaszione non Selatensionno ad occu

a , al creohmica,inaggiungeredi breakdow leggermee lunicavendopost 0, alloravalide. Larisulta fisicrelazione

ento.Essihazioneschem

anoduetasioretranneattoci,siedi siliceematodaunoresente ancaesiomett

nduzione asoincuiilsTale d.d.p. su cui sonsciapresent ancora one supeupare la re

rescere dincuilarelaunvalorecwn, dovutante superiocorrente

to condizioneamente im .

annosimbomaticadella

schedrogatchesulletpongono le

ecostituiranostratodiMcheunquatenellarap

dovuta alsourcesiaacausa la fono presentiteunacaricttimale pereraunacertegione svuo

da 0 alazionedilatostanteeaalla rottur

orea zero,presente

e e leper cui lapossibile, in

locircuitalestrutturad

en+.Aquetasche.Lose laminedinnoglieletMetallo,unoartoelettropresentazio

campo elmassaassiormazione dgli elettrod

cafissanegar il passaggtasoglia(otata dalle

llinfinito sitolineareaumentapora della giuallora lo sp quella

.Se

varie equaa velocit dnfattiora

eiunnMOS

estopuntosstratodeveimetallo (sttrodidel todiOssidodo,dettoBonecircuita

ettrico cheiemealbulkdi un campdi. Se ativainprogio della co ,),glacune e

38

hanno tre,laregioneocorispettounzione. Sepessoredel di driftaumentaeazioni vistedi deriva nonpi

sesonoSFET:

siponeunoesserepisolitamenteransistor. IledinfineilBulk,ma inle:

e si generakcoscomepo elettrico bassa, loossimitdelorrente e ilglielettroniil canale si

8

eeoeltee

oelln

aeoollii

arricchiscd.d.p. tradellintensper avrchelaIndicandoabbiamoc

in Inz

dove forma.Algsonoprefequello nelcorrente cMOSFETrappresentquellagiv

Lultimacacircuitalemainpiv

Laltra sostransistoreelettricodla tensionesoglia ,ricombinat

e di portadrain e soitdi ; ,aregionedcon ladihe:

zonatriodozonadisatu

, giornodogeritiaipMOle coppie dche scorrecomespectaregraficavistainprec

ategoriadiFilseguentvienecreato

stanziale die lavora peirettoversoenegativa,allora latecongliel

atori di carurce piprecisa ci troviamicaricaspaistanza tra

o: urazione: (giinMOSFOSFETperldifferenzialinel gate qucchidicorreamente la rcedenza.

FETrimastateo

fferenza riser tensioniolaltoelecontinua aconduttivitlettroni.Se

ica, diventa 0, si creamente:per

mo in zonazialetrapledue tasc

lacapacFETsonoiplamaggiori, dato cheuasi nulla (enteecaricrelazione

LE

daanalizzaEssisonouncanale

spetto al Mdel gate nlacuneattrad aumentadelcanaleinvecelate

ando estre una correr di saturaziopelatascacheecon

, ,

itdovutapiutilizzatmotilitde la resisten(il SiO2 uchiattivineg ,m

EZIONEarequellaorealizzatiedrogaton

MOS ad arnegative: aatteversoiare inmoduescenderensionealg

mamente cnte ch ,citrone.Se la tan+sisov la larghez

allostratoi(nellaULSiportatorinza dingresun isolante)gliamplificama lasipu

13deiMOSFEanalogamensottolos

ricchimentoapplicandolcanalesiruloe scendazero,dat

gatelonta

conduttivo.e varia divroviamo intensioneDvrapporrazzadelcan

diossido)eI,UltraLargmaggioritarsso molto. Lunico uatori.Comeassumere

ETasvuotamnteaiMOSstratodioss

o consisteuna ricombinerade aldi sottochetuttenadaquell

InstaurandversamentezonatriodoSaumentaalcanalestrnale (non lo

e igeScaleIntri.Unutilizo elevata,utilizzo comeperiJFETepressoch

mento,ilcuSFETadarrisidodelgat

nel fatto c

0 si avrannoalsuottodiuna te le lacuneladisoglia

39

do ora unaa secondao(ohmica),a troppo, sirozzandolo.ospessore),

il fattoreditegration)ezopaleseessendo la

mune dei pdovremmo identicaa

uisimbolocchimento,te:

che questoun campointerno.Setensionedisisaranno(ancheper

9

aa,i.,

ieaoa

,

ooeior

0V),appliccorrentemaggioridTuttoggiiquelliada

Oltrechene valgono VI, ottenidifferenzia

lderivadalecurvederiscrivere piccoliseg

ComeperFacciamou

Nelcircuitoseguito.Doperpiccoli

candounatdirettaddizero,maMOSasvuorricchiment

neicircuitiao le stess .Uiamo ,ale

.allatensionellazonadilequazione

,nalidelnM

grandisegnunesempio

omostratoopoavercasegnali:

ensione daldrainalsintalcasosotamentosto.

Modello

aportelogise considenavolta ind e

Effettuand

el,indivsaturazionee della co lMOSFET(ab

nali,nonpaopraticope

abbiamoolcolato

0,siavsource.IlMsicomportesonorarame

operpicche,iMOSFerazioni fadividuata la . Grazie e

otuttiicalviduabile(aedelgraficorrente che. Fattebassafreque

assacorrentrunostadio

messoilcon,otteniam

vrpassaggiMOSasvuoterebbecomenteutilizza

ccolisegnFETsonoutatte sui Barettadicae ad essila resiste

colirisulta:analogamen

o e scorre trqueste coenza):

tetrailgatoCS(Comm

ntributodemoe

iodicarichetamentofumeunMOSatineicomu

nalidelMtilizzaticomBJT: aricoper il possibileenza diff

nteallaten.Allalucedra il drainonsiderazion

teeilsourcmonSource)

elpiccoloseeprocedia

e(e)dalsonzionaanchadarricchimunicircuitie

MOSFETmeamplifica ;circuitopoe calcolareerenziale

e

sionediEardiquestonue il sour

ni, present

ce,pertanto):

gnale,chevmoallasos

urcealdraihepertensmento,ilcheadessiso

atoridipicc

olarizzatore

e la transco

lrly)prolunguovovalorerce in quetiamo il m

osiconside

verrconsidstituzioneco

40

in,ciounasionialgateheinutile.nopreferiti

olosegnale esulgraficoonduttanza

, dove

.Ilfattoregandotutteepossibileesto modo:odello per

era .

deratodiolmodello

0

ae.i

ee oae

eee:r

.

41

Essendo la resistenza in ingresso infinita, la tensione chepilota ilgeneratorepilotatoproprioquelladelsegnale.Ilguadagnosar ,chemoltosimilealguadagnodellostadioCEdelBJT,lunicadifferenzaconsistenellanoninfinitachefaabbassareilguadagno.Dacisideduce per quale motivo il MOS sia preferito come stadio dingresso negli amplificatori atransistor. Il rovesciodellamedaglianella risposta in frequenza, laqualepi rapidanelBJTrispettochenelMOS.

ElettronicaDigitale:AlgebrabooleanaereticombinatoriePrimadientrarenelvivodeicircuitidigitali, fondamentale richiamare iconcettodialgebradiBooleelesuepropriet.LalgebrabooleanaunastrutturaalgebricadefinitasuBedotatadidueoperatori:+(OR)e(AND).Essidevonoverificareiseguentipostulati:

1) Chiusurarispettoalloperatore+: 2) Chiusurarispettoalloperatore: 3) Esistenzadellelementoneutrorispettoa+: 4) Esistenzadellelementoneutrorispettoa: 5) Commutazionerispettoa+: 6) Commutazionerispettoa: 7) Distribuzionerispettoa+: 8) Distribuzionerispettoa: 9) Nonesistenzadeglioperatoriinversi(,)edesistenzadelloperatoreNOT10) Esistenzadellelementocomplementorispettoa+: . . 11) Esistenzadellelementocomplementorispettoa: . . 12) Esistenzadialmenodueelementi . . 13) LinsiemeBfinitoepari(2n)14) LinsiemeBdellalgebrabooleanabinariafinitoedammettesolodueelementi(0,1)

Ogni postulato ha due affermazioni duali, ottenute sostituendo a + e viceversa. Da talipostulatiderivanodeiteoremifondamentali:

1) Proprietassociativarispettoa+:

2) Proprietassociativarispettoa:

3) Teoremadellidempotenza: 4) Elementoforzanterispettoa+: 5) Elementoforzanterispettoa: 6) IldoppioNOTrestituisceilvaloreoriginario: 7) Teoremadellassorbimento: 8) TeoremadiDeMorgan: ; 9) Gerarchiadeglioperatori(inordinediprecedenza):, , 10) Funzionibooleane:unafunzionebooleanaunespressionecostituitadavariabilibinarie,

daglioperatori, , edalsegnouguale(=).

Nei circuitlogiche:

Le pi utiesprimeresar:

Inelettron1) Sid2) Sic3) Siin4) Sim5) Sid

Moltospeslogiche,alunarea mDefiniamo

Minfacverdec

ti digitali gl

lizzate (perconleport

icadigitaledescriveilpcrealatabendividualaminimizzaladisegnailcirssocisiimble voltean

maggiore suimintermintermine:Dendo lANDrit 0. Ciacimalecorri

i operatori

r facilit ditelogichela

siprocederoblemalladiveritfunzioneafunzionercuitocorrisbatteinfuncheapidul circuito.nieimaxteDatenvaDditutte leascunmintispondente

e le loro

realizzazioaseguente

nelseguen

spondente

zionibooledidue ingrePer ovviarermini:riabili,ilnuevariabili,ctermine viealnumero

composizio

one) sonofunzionebo

temodo:

anemoltocessi,maque a tale p

umerodimicomplemenene indicatobinarioint

oni sono ra

NOT, NANDooleana:

complesse,ueste sonoproblema si

interminintandoquelo conmi, dabella.

ppresentati

D E NOR. A ,

cherichiedmolto cost utilizzano

2nedognile ilcuivaldove il ped

i dalle segu

Ad esempioilcircuitoe

derebberomtoseeoccule forme

minterminlorenellatadice sta ad

42

uenti porte

o vogliamoequivalente

molteporteuperebberocanoniche.

esiottieneabelladella indicare il

2

e

oe

eo.

eal

43

Maxtermine:Datenvariabili,ilnumerodimaxtermini2nedognimaxterminesiottienefacendo lORdi tutte levariabili, complementandoquelle il cuivalorenella tabelladellaverit 1. Ciascunmaxtermine viene indicato conMi, dove il pedice sta ad indicare ildecimalecorrispondentealnumerobinariointabella.

Ognimintermineilcomplementodelcorrispondentemaxtermineeviceversa.Ognifunzionebooleanapuessereespressacomea) Sommadimintermini(formacanonicasommadiprodotti)b) Prodottodimaxtermini(formacanonicaprodottodisomma)

Proponiamounesempioatrevariabili(x,y,z):x y z mi Mi 0 0 0 m0 M0 0 0 1 m1 M1 0 1 0 m2 M2 0 1 1 m3 M3 1 0 0 m4 M4 1 0 1 m5 M5 1 1 0 m6 M6 1 1 1 m7 M7

Epossibilenotarecomeadesempio

LEZIONE14Per esprimere una funzione booleana F come somma di mintermini, si considerano solo lecombinazioni di variabili tali che F=1 e i rispettivi mintermini. Se, invece, lavoriamo con imaxtermini, siopera inmanieraduale, cio si considerano solo imaxterminiassociatialvalorenullodella funzione e simoltiplicano tradi loro.Consideriamo ad esempio la seguente tabelladellaverit:

x y z mi Mi F0 0 0 m0 M0 00 0 1 m1 M1 10 1 0 m2 M2 00 1 1 m3 M3 01 0 0 m4 M4 11 0 1 m5 M5 01 1 0 m6 M6 01 1 1 m7 M7 1

Inquesto caso ; sinteticamente si scrive: 1,4,7.Considerandoinveceimaxtermini,risulta 0,2,3,5,6.Efaciledimostrarelequivalenzadelledueespressioni:

Spessounacostituitadutile saperiportiamo

CondisgnorquemadelAd

Che

ComopebooORboopor

NeiprounNO

a funzionedaalmenour convertirolaseguentnversione dgiuntiva (sormaledisgiuel termine)xtermini)sitipo esempio:

elastessa

mpletezzaeratori:NOoleana puNOT).Inpoleana. VedrtaNAND(N

i circuiti diodotteanchmaggiornuT,NANDe

booleananunterminere una funteprocedurda formaommadipruntivalAND. Per ottenieseguepe(dove

afunzionee

funzionale:OT,AND,OR. essere sinraticaconsdiamo ad eNOTAND):

gitali la poheporteNOumeroditraNOR.

nonappareincuinon

nzione dallaa:normale arodotti, cioDconelemenere la forerognitermlavariabile

espressacom

: lalgebraSipudimntetizzata csolo2operesempio co

rtaNANDOT,NOR,ecansistor,pe

escritta in fcompaionoa forma no

a forma camintermientideltiporma canonminedellafomancante

mesomma

booleanamostrare (cocon solo 2ratorisiposme esprim

quella chcc...Lealtrertantoneic

formacanootuttelevaormale a q

anonica: peini) sieseguo (dica congiunormanorminquelterm

diminterm

binaria onDeMordei 3 ope

ssonodefinere ilNOT,

he si trovaeportelogiccircuitidefin

onica,ma inriabilidacuquella cano

er ottenereueperogndovelantiva (prodaledisgiuntmine).

mini(formac

stata defgan) cheoeratori (tipiiretuttigli, lAND e l

pi spessoche(comeAnitivicons

n formanouidipende.onica e a

e la formani terminedvariabilemdotto di sotivalORco

canonica).

finita assegogni genericicamente AoperatoridOR solame

o,ma possANDeOR)sigliabileuti

44

rmale,cioPuesseretale scopo

a canonicadella formamancanteinmme, cioonelementi

gnando treca funzioneANDNOT edellalgebraente con la

ono essererichiedonoilizzaresolo

4

eo

aani

eeeaa

eoo

Matabdelnel1)

2)

Solrisuson

Inripo00dalInuvoltmasarsolacascomadij

Usocomlem1)

2)

appediKarnbelladellavle portelespressionLemappeecoslaprDuecaselleitamentesiultapicomnoriportate

ogni casellortato sop011011 cladiacenteumeri inserta involtappeKsipuannoriportamentegliselle adiacembinata pe acenti(convariabilisoo dellemamesommamappeK,deI raggruppconsideratcombinazioI singoli rnumerodicos fatti simplicanti

naugh:unaeritunacalogiche, rine.Lemappsonodacorimacolonnesonoadiaiutilizzanomplicato.Fisetremappe

a va inserira. Per riscome ci siperunsolo

ritiallinternilvaloredeudecideretatinellama0nellecaseenti; infatti,er ottenere 1, )nostateelippe K e codimintermevesoddisfapamenti dita almenoonidiverseraggruppamicasellepesono chiamprimichep

mappaKaselladeldducendo apediKarnaunsiderarsisnacentisedismappeKpessatonnuediKarnaug

ito il valorespettare lai aspettereobitedancnodellamaecimaledelese lavorarappasologellecomple, ad esempe un unico inunamapminate,peroncetto di iini,ilproceareleseguecaselle deuna volta

menti devonrdareorigi

mati implicapossonoess

undiagramiagrammasal minimoughpresentspazicircola

stanodiunser2,3e4vumerodivagh,rispettiv

e della fun secondaebbe; infatchelultimaappaKa4numerobi

recon imingli1nellaloementari.Lapio, ogni co termine c).GeneppaKanrtantocontimplicanti pedimentodientiregole:evono essea. Una pa

no essereinealminontiprimi. Sereottenut

mmachefastesso.Sono il numertanodueprari,incuila

solobitvariabili.Perariabili,lamvamentepe

nzione a sepropriet,tti in quesrigaecolovariabilisoninarioABCDnterminiocorocorrettaasemplificacoppia di mche abbiaeralizzando,variabili,derrnjvprimi: conssemplificaz

ere tali chearticolare

scelti in mornumerodSi definiscoticonunas

acorrispondoutilizzatero di termropriet:primariga

runnumermappaKavrr2,3e4va

econda dellordine to modonnasarannonostatiottDconAMcon imaxteposizione;

azionenelleminterminiuna variab,unraggruporigineadariabili.sideriamo uzioneditale

e alla finecasella pu

modo da radicombinazno implicanolacombin

dereadognperlasemmini che

adiacent

rodivariabi2ncaselleariabili:

valore de

000111ogni caseloadiacentitenuticonsiMSBeDermini:nelaltrimentis

emappeKadiacenti pbile in meppamentodduntermin

una funzionefunzione,

ogni caseu essere

acchiuderezioni.Raggrnti primi esazione.

45

nirigadellaplificazionecompaiono

eallultima

limaggiore.Diseguito

lle variabili10 e nonla differiralleprime.iderandodiLSB.Con leprimocasosiporrannodatadallepu essereno (ad es.di2jcaselleenelquale

ne espressaapplicando

lla statainclusa in

il maggiorruppamentissenziali gli

5

aeo

a

eo

in.ieooee.ee

ao

an

rii

Quatteutil

Alg1)

2)

3)

4) 5)

Unavoltaedispositivoportalogicmododaoes. datreNAN

Se effettumediantesDatalareadalprimosFinoraabbovverofuninuscita(0

indi nellutenzione adlerifarsialsgoritmodimRacchiudecasellacheTrovareleracchiudera2,mainTrovare caracchiuderRipetereilSedopoanon combincluderle

effettuatalo,maspesseca,tipicameottenerefac ope ,apND:

assimo lasoleporteNalizzazioneasostituendo

biamopresonzioniperle0o1)notaa

tilizzare le individuarseguentealminimizzaziore in un ceenonpuecasellecherleinuncerpimodi)aselle cherleinuncerpassaggio3vereffettubinate, comnelminorn

operazioneevolteneenteNAND.cilmenteunrandoilNOpplicandoD

stessa proNOR.Generaduelivelliotuttelepooinconsideequaliadoapriori.Esis

mappe Kre subito glgoritmodione:erchietto esserecombsipossonorchietto(no

si possonorchietto3)pergruppato tutte le

mbinarle connumerodir

LE

ediminimizecessariodisVediamoocircuitoco

OTduevolteeMorgan:

cedura unralizzandopilogici(ANDorteconleNerazionesolognicombinstonoper

bisogna risli implicantminimizzaz

e considerabinataconaocombinareonconsider

combinare

pida8,16,eproceduren caselle graggruppam

EZIONE1zzazione,segnareilcoracomescrstituitoesce,otteniam

altra voltapossiamoafDOR),ilcirNANDoconlamentefunnazionedivcasiincuin

spettare leti primi essione:

re come imaltreeconunasorarecaselle

e con altre

..escrittesingi considermentipossib

15possibilereircuitoricorrivereunaflusivamente

olastessaf,cheun

, otterremffermarechrcuitoconsnleNOR.nzioniboolevariabiliininontuttele

regole 1)enziali. Per

mplicante p

olaaltracascheposson

e tre caselle

norasono rrate in preile.

ealizzarelosrrendosolafunzioneinedaporteNfunzionediafunzione

mo la stese:oleporteN

eanecompngressoauscitesono

e 2) , mar evitare am

primo esse

sellainunsnoesserera

e in un so

rimasteancecedenza, c

schemacircmenteaduformanormNAND:partenza:booleanac

ssa funzion

NANDoNO

letamenteassociataunodefinite:

46

a ponendombiguit,

nziale ogni

olomodoeaggruppate

lomodo e

coracasellecercando di

cuitaledeluntipodimalein

ostituita

e espressa

Rsiottiene

specificate,navariabile

6

o

i

ee

e

ei

a

e

,e

Funzioni nesseredef

a) Nob) En

ing

InentrambcasidiindiIn tali circcombinaziodellacomo

Esaminiamdigitali:

VarEssverlec

Abb

non compleinitapertutnhaimportnotoaprioressibiicasisihfferenza(doostanze sionidont coditnelcre

mo ora alcu

riatoreBCDsocostituiscroepropriocifreda0a9

biamoquin

etamente stteleconfigtanzailvalori infased

annotanteontcare).creaugualmare. Succeseareigrupp

ni circuiti c

a7segmencelabasedo(circuitolo9:

di4ingress

pecificate:gurazionideoreassuntoiprogettoc

funzionieq

mente lamssivamentepidicaselle.

Circuiticcombinator

ntiituttiidispogico)eda

sie7uscite,D0000000011

Una funzioellenvariperdetermche,perce

quivalentia

mappaKepossibile.

combina

ri frequente

playincuicundisplay

,ilchevuolC B A DE0 0 0 00 0 1 10 1 0 20 1 1 31 0 0 41 0 1 51 1 0 61 1 1 70 0 0 80 0 1 9

one booleaiabili.Questminateconfirtecombin

secondade

sipongonoe sostituire

atorinotiemente uti

ompaionoiasettesegm

dire7funzEC a b c d0 1 1 1 11 0 1 1 02 1 1 0 13 1 1 1 14 0 1 1 05 1 0 1 16 1 0 1 17 1 1 1 08 1 1 1 19 1 1 1 1

na a n vtopuaccaigurazioniazioni,non

elvalorech

odelleX inalleX il va

ilizzati nei p

inumeri.Ementiconc

ioniboolead e f g

1 1 00 0 01 0 10 0 10 1 10 1 11 1 10 0 01 1 10 1 1

variabili potadereindue

nsipresent

hesiattribu

n corrispondalore0o1

pi comuni

formatodacuipossib

anea4varia

47

trebbe nonecasi:

anomaigli

uisceaFnei

denzadellea seconda

i dispositivi

alvariatorebileformare

abili:

7

n

i

i

ea

i

ee

E italispefuncofa15,

MuEunseleingsele

E fimpperingcomunorico

DemE ipacconusc

nutilescriv valori conecificate,dinzionibooleostituireletarscheinildisplaysi

ultiplexeruna rete cuscita a seezioni e coressi, a secezioni,cuic

facile notarpossibile cor,considerressi: municazionio solo canostruiscaid

multiplexeril duale decchetti. Hansideriamocite:

vere lecomn un singoloconseguen

eane:tteredellalcasodisbairesettinon

combinatorieconda di uon z lusccondadellacorrisponde

re come glostruire unariamogene iperchrenale. Naturdati.Atales

rlmultiplexeun singoluningresso

binazionicho display.Qnzaabbiamo

fabetoalzi,sesidonmostrand

ia che permun codice dcita, ponen selezione,eranno4ing

i ingressi tamappa derici ingress ndepossibalmente dascoposiutil

er e si occuo ingressooe2selezio

hevannodQuesto uodiverseso

ovessepreseoalcunvalo

mette di sedi selezionedo sele si avrungressi:

totali (variai Karnaughsi, sempli ileserializzal lato ricelizzaildemu

upa di ricoo, selezoni,alloraa

da10a15,n esempiooluzionipe

entareunaore(tutti0)

elezionaree. Indicandoezioni, avrenadetermin

abili in ingr per ottence scrivere. Il mare idati inevente cultiplexer.

ostruire il dioni e avremo4u

risultandodi funzionrassegnare

combinazio

uno deglio con I gmo 2natauscita.

resso) sianoere la funzlequazion

multiplexernpacchettibisogno d

ato framm 2 uscitscite,cio3

impossibilei non compeparticolar

onecompre

ingressi egli ingressi,2 ingressiPoniamo i

o ben 6, ilzioneminimiche lega utilizz

(bit)ed indi un dispo

entato, chete. Se, pe3ingressiin

48

eesprimerepletamenteivalorialle

esatra10e

presentarecon s le. Fissati gliil casodi2

che rendemizzata. Se,luscitaaglizato nelleviarli lungoositivo che

e giunge inr esempio,ntotalee4

8

eee

e

eei2

e,ieoe

n,4

HalLharisum

A e cor

Nei

Ilri

Ful

LucosancingLat

Inqcirc

lfadderalfadderultato in uset,nonco

e B sono g rrispondeci

icircuitidig

porto,inve

ladderltimo circustruire lunichedelriporessi(iduetabelladella

questo casocuitodigital

un sommascita componsiderand

gli addendi, .rcuitalment

gitalipossi

ce,

ito fondamit aritmetortoprecedeaddendiedaveritdive

o ecorrispon

atorecheereso il ripooiriportip

A

, S la soIl simboloteallaporta ibilesostitu

.Ilcircuit

mentale cheicologica (entenellefdilriportopenta:

A00001111

ndenteils

esegue la soorto. Si chiprecedenti.A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1omma e Co indicaaXOR.Sfru

uirelaporta

tocorrispon

e esaminer(ALU). Queffettuarelaprecedente

B R S0 0 00 1 11 0 11 1 00 0 10 1 01 0 01 1 1

seguente:

omma tradiama halfLatabelladC0001il riporto.a una somttandoilme XORcome

ndenteallh

remo il fsto sommasomma;pee)edueusc

C00010111

duenumeri perch sodellaveritc

Tramite lamma esclusetodosucci; segue:

alfadder

fulladder,atore comertantoinquite(lasomm

e

ibinarie reomma solacorrisponde

mappa Ksiva (eXclusitato,otten

ilseguente

mattone bmpleto e tuestocasomaeilnuov

49

estituisce ilamente perente:

otteniamo:sive OR) eiamo

e:

basilare periene contoavremotrevoriporto).

. Il

9

lr

:e

roe.

l

Conbit. ripo

Chicom

Per famigllogiche Nsicuramensolamentevarierannovolessirap

nunsingolo. Se voglia ortoinuscit

aramentemputazione

lia logica siOT,NOR,Nte un segne 2 come do in modoppresentare

ofulladderamo somme tadiunofu

il tempo dedelsingolo

i intende uNAND,ecc.nale di tendovrebbe econtinuo ilasequenz

rpossibilemare tra lo)ngadaripo

i calcolo diofulladder.

Fam

un particola..Considernsione. I vessere perin un interzalogica010

esommareoro due nunecessarioortoinentra

iventa .

miglielogaremodo diamoun civalori cherealizzare

rvallo deter0100,dovre

solamenteumeri di lporreincaataperlalt

4 , dove

gichedi realizzarrcuitodigitla tensioneun sistemrminato daeiavereun

duenumerunghezza pascata4fullro:

e il t

e in formaale. Il segne potr asa basato sllalimentazondaquadr

ridilunghepari a 4 bladder,inm

tempo nece

a integratanaledaelabssumere nosu logica bzione. Idearadiquesto

50

zzaparia1bit (ad es.modocheil

essario alla

le funzioniborare saron sarannobinaria, maalmente, seotipo:

0

1.l

a

ioae

Macisono1) Lis2) Lap

Pertanto2livellilog

Lozerologmentrenestazioni alcircuitaleefinitoediv

Consideria

Pertension(0 logico).transcaratt

oduedettagstantaneitpossibilitdnecessariogici.Cosfac

gicoelunollazonaintsuo intern

edallatecnoversodazer

moilcasod

niminoridiIl caso iteristicane

gliimpossibdellacommdiaveredueoinnanzitutcendo,cisir

logicosiavermediasino. La dinaologia.Chiaro.

diuninvert

2 lusideale perlcasodiun

bilidaottenmutazione0etensionipttodetermiritroverne

vrannoquanavrindetemica VMAXVaramenteli

LE

itoreideale

scitauguale stesseminvertitore

erefisicam01perfettamen

nareduesoellaseguent

ndolatensierminazioneVMIN deteintervalloz

EZIONE1e;essoavr

lea (1motivazioniereale:

ente:

ntedefinite,ottointervatecondizion

ionesitrove,pertantoerminata dzonaproibit

16comecarat

logico);meesposte in

,cuicorrisplliditensione:

erallinterbisognereallalimentatasaratt

tteristicaI/O

entreperte precedenz

pondono0eoni,cuisono

rnodiquegevitarecheazione, daltraversatoin

Oilseguent

ensionisupeza.Osservia

51

e1logicioassociatii

gliintervalli;latensionela tipologianuntempo

tegrafico:

eriorizeroamo ora la

1

i

;eao

oa

Nellezoneelevatissimdingresso

Definiamologico(NO

SwiIlpech

Soginteprobiseseg(cosponomele

Mamisinpcon(L)Gra

ecompresemo. In P1 eealtrettant ,; ,; ,; , , ,diseguitoT)reale:inglogico:rIningressInuscitaipiccolofhiaramenteglia logica:ersezione togetto si teettrice.Emgnale in ingn )ostersempme di rigettronico(coargini dimmsuraquantitpresenzadinilbuonfu). Con la faficamente

traN1eP1e P2 unitateperquell , ; , ; , ; ,; ,; ,alcuni impo

rappresentaso , ,

raidueponepigrandesi indica

tra la caraende a impomolto impogressopari. Procedenprepiinanerazioneomelospikemunit ai dtativadellarumore.Ilnzionamenfilosofia deliMIDsono

etraN2eario e negaleduscita:0logicoinzonaproib1logicoin0logicozonapro1logicoortantipara

alestension ,,

nelecondize,megliocon (Ltteristica dorre il valortantesesa do con leltosinoaradel segnalee,unarapiddisturbi: i mcapacitdiMIDdefintodelgatel caso peggrappresent

P2 ilguadaativo. E po

ningressobitaningressoinuscitaoibitaoinuscitaametriper

nedellazon

zionipistr.Logic Thresdellinvertitoore inmodoiconsidera (conaltre porteaggiungeree digitale,dopiccoditmargini diiunafamignibilecomee.Edefinitogiore, il gatabilicos:

agnopresossibile ind

determinar

naproibita

ringentiper

shold Voltaore e la bo taleda renopi inve 0), lae NOT, si aunvaloreche riparatensionechmmunit alialogicadielamassimaosiasullivete avr co

sochnullodividuare 3

re lepresta

rilfunziona

age) e rapbisettrice Iendere simertitori incaprimauscitavr che lalecito.Quesagli effettedurapochi disturbi (funzionareatensionedelloalto(HmeMID il

o,mentretrzone per

azionidiun

amentodell

ppresenta iIII quad

mmetrico ilascata; infatasar tensionestoprocessti causati dhims).(MID) fornecorrettamdirumorecH)chesuqminimo tr

52

raP1eP2le tensioni

invertitore

invertitore

l punto didrante. Nelgrafico allatti,posto il in uscita sisoprendeildal rumore

iscono unaenteanchecompatibileuellobassora H e L.

2

i

e

e

ilalile

aeeo.

Secheesa

Inqcon1) 2) 3)

Inclin

Fanlogconseg

Quuscess

lin

poniamo i ,e luscita dattamente

questomodnsiderazioniEntrambiiAparitdiA parit dsimmetrica

conclusionepossibileformazione

nout: il fanicaaffinchndizionelogguitoconla

esto inverticita,maquasenonscen 5,vertitorere

Hn cascata einqdel primo,:

doabbiamoi:MIDsonofS.L.,iMID

di S.L. e ae,ilmarginesommaree.nout ilmlasuatengica.Perdetanalisicircui

itore logicoalilmassidaaldisot 0.1,estituircom

, due portequestocasocoincide co

compensat

frazionidellcresconoal, H e L c

edimmunito sottrarr

massimonusionediuscterminareiitaleperde

osemplificamonumerottodelvalo 2,pmevalorei

,eNOT e alloponiamoon lentrat

tolerrorea

loS.L.diusclcresceredcrescono ta

taidisturbre al seg

umerodipocitarimanglfanoutsieterminarei

tohacollegoditalipororedisogliaper 1,nuscitalu

L ,ingresso ailcasopegta del seco

alprimoNO

citaecrescoelguadagnanto pi qu

biquelvanale in i

orte collegagavicinoalprocedecoilmassimon

gateNrerteaffinchaancoraint ,. nologico(

,bbiamo giore,incuondo, lusci

OT.PerilM

onoconquointornuanto pi l

loreditensngresso se

abili inuscivalorenomonladetermnumerodip

esistenze(platensioneterpretabile 0,interru ).

,ui ita del sec

IDvalgono

estonoa .la caratteri

sione(delruenza comp

ita adunaminalerelatiminazionedportecolleg

porte logicheaicapidie?PoniamottoreapertSeilvalore

53

, risulter,.Datocondo sar

leseguenti

istica I/O

umore)chepromettere

dataportaivoaquelladelMIDeingabili:

e)uguali inciascunadiilcasocheo,pertantoealdisotto

3

o

i

ee

aan

nieoo

del

calc

col Fan

ingnom

Riassum

1) Un2) Uno3) Una4) Un5) Un

Vediamo oprestazion

Nellelogicsvuotamen

Quando 1.Se,inveccui 0il guadagnassumereesemplificalogicheara

quale la tcolosemlegandoinnin: il faniressoadunminalerelatmendoquaguadagnoaoswinglogatensionedmarginedfanouteleora le piisonootten

hearappornto.Iltipop

ce, 0,checorrisno , chevalorimoltativo di coapporto,ch

tensione noplice: uscita8gatin analognadataporttivoaquellantodettosaltoicoelevatodisogliatalimmunitaevatoimportantinibiligrazie

L

rtoNMOSvpisemplice

,ilMOS ,ilMspondeanche coincideto elevati (me funzionhevedremo

on deve sce

teavremoago al fanoutalogicaaffacondizioninora,unbu

edarenderaidisturbie

famiglie loaiparamet

LE

LogicheavengonoutiediportaN

offenonMOSacceheallo0logcon quello(dovendo ena linvertitdiseguito:

endere per3.5 ancoralunout; infatti finchlasuelogica.uoninvertit

relacarattelevato

ogiche utiliztrivistisino

EZIONE1arapporilizzatiMOSNOTatecno

passacorrsoepuesgico.Questo delMOS,essere integtore aNMO

r avere 1 lo8.57 ologicoalli ilmassimuatensione

toredeveav

eristicasimm

zzate in elera.

17toNMOSSFETacanaologiaNMOS

ente;pertassereconsidtinvertitore, basso,grata).QueOS; in realt

ogico 8. Il fanngressodico numerodiuscitarim

vere:

metrica

ettronica di

Slen,siaaSquesto:

nto deratocomeemoltoscdato che lasto di soprt sono pre

, 3.5out8,vuciascunodidi porte comangavicin

igitale, per

adarricchim

,checoreuncortoccadente,ana resistenzra solo uesenti tre t

54

5, allora iluoldirecheessi.ollegabili innoalvalore

le quali le

mentochea

rrispondeacircuito;perchepercha non puun esempiotipologie di

4

le

ne

e

a

aroi

Log

Intsi taleaffeseche invzerdrivimpsicu

In imm

Daparparcomsva

gicaarappo

tuttelelogiavr in

e condizionermareche

elacorrente ece,poniamo,altrimenver.Dopo aporre uramente

questa e

sia incognmunitaidie.Riscri

e

cisidedurametridarametri (mporterebbantaggio.

ortoconcar

chesonopuscita lo

, .ne semprilloadsias , , iledidraind , 0 mo tivorrebbeaver appur,perrisp

2 2 quazione.Letensionnita; in realisturbi.Incoviamolequ

uce ilmotivindividuare

, , be un eno

ricosaturato

resenti2Mzero log

. Il MEssendore verificatasempreinsaldriverspdelloadsia direchenoato chepupettarelaLK ,sappiamonidisogliadt imonclusione,uazionemet

2

,ma,essenLe

opercuiqe sono in ra 1, rme spazio

o

MOS:ilLoadgico, altrimMOS di a per iMOaturazione.pentoenoidenticame

,,allora

onpotrebbeu scorrereKC:notiamo , che: deidueMOmpostaalm,possiamoattendoallo

, ndoinentraequaziones 2 uestafamigapporto co 5,

o da occup

d(carico)ementi sicarico

,risultaOSFET ad aOrastudianpuscorntenulla, , ci faavremochescorrerecla correnteocheildriv ,,

OSsononotmomentodaffermarecstessomem , , ambiicasiosiriducea: , ,glia logicasstante tra 0.2),pare sul c

ilDriver(piavr lunin zona

a , 0,arricchimenmoiduecarerecorren 0 a ridurre loe correntetrae , vediaverlavorainpertantosc 2 , te,percipoellaprogettcheivalori