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Corso di microelettronica

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Corso di microelettronica

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Corso di microelettronica

Padroneggi i principi che alimentano ogni moderno dispositivo elettronico, dalla fisica dei semiconduttori alla progettazione VLSI. Questo corso La accompagna dalla struttura atomica e dalle giunzioni P-N fino agli amplificatori operazionali, ai sistemi retroazionati e all'elettronica di potenza. Sviluppi le competenze analitiche che gli ingegneri microelettronici professionisti utilizzano ogni giorno.

Dedika per aziende

Cosa imparerai:

Svilupperà una comprensione approfondita della fisica dei semiconduttori, del funzionamento di diodi e transistor e della progettazione di circuiti analogici. Il corso tratta amplificatori a BJT e MOSFET, configurazioni di amplificatori operazionali e analisi di stabilità della retroazione mediante diagrammi di Bode. Studierà inoltre le famiglie logiche digitali, il layout CMOS e le topologie dei convertitori di potenza a commutazione. Il materiale supplementare presenta i processi di fabbricazione dei circuiti integrati, la simulazione SPICE e dispositivi emergenti come i FinFET e i transistor gate-all-around. Alla fine, disporrà delle basi tecniche per analizzare, progettare e verificare circuiti microelettronici a livello professionale.

Come studi in modo pratico Corso di microelettronica

Come metti in pratica Corso di microelettronica

Per te che sei un'azienda e vuoi formare il tuo team

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Contenuto del corso

8 Capitoli • 38 LezioniDurata tra 4 e 360 ore (decidi tu)

Capitolo 1Vedi dettagli

Fondamenti di microelettronica

Lezione 1 • Trasporto dei portatori di carica
Analizza la deriva e la diffusione come i due meccanismi primari di trasporto dei portatori. Collega le equazioni di trasporto al flusso di corrente nei dispositivi a semiconduttore.
Lezione 2 • Proprietà dei materiali semiconduttori
Esamina i semiconduttori intrinseci ed estrinseci, i meccanismi di drogaggio e le concentrazioni dei portatori. Collega la composizione del materiale al controllo della conducibilità elettrica.
Lezione 3 • Fondamenti di giunzione P-N
Introduce la giunzione P-N, la formazione della regione di svuotamento e il potenziale incorporato. Fornisce la base strutturale per i diodi e tutti i dispositivi basati su giunzione.
Lezione 4 • Struttura atomica e legame
Tratta i modelli atomici, il legame covalente e i reticoli cristallini come base per il comportamento dei semiconduttori. Stabilisce le fondamenta fisiche per tutta l'analisi successiva dei dispositivi.

Capitolo 2Vedi dettagli

Diodi e circuiti raddrizzatori

Lezione 1 • Modelli e caratteristiche dei diodi
Tratta i modelli di diodo ideale, lineare a tratti e per piccolo segnale per l'analisi circuitale. Collega la fisica dei semiconduttori alle approssimazioni pratiche a livello circuitale.
Lezione 2 • Diodi per usi speciali
Introduce i tipi Schottky, varicap, LED e fotodiodo e i loro contesti applicativi. Amplia le opzioni di progettazione oltre le applicazioni standard di raddrizzamento.
Lezione 3 • Filtraggio e regolazione della tensione
Esamina i filtri capacitivi, la tensione di ripple e la regolazione di tensione basata su Zener. Collega l'uscita del raddrizzatore alla progettazione di un'alimentazione in corrente continua stabile.
Lezione 4 • Topologie dei circuiti raddrizzatori
Analizza le configurazioni a semionda, a onda intera e a ponte raddrizzatore e le loro forme d'onda in uscita. Sviluppa le competenze per convertire segnali in corrente alternata in corrente continua nei circuiti di potenza.

Capitolo 3Vedi dettagli

Transistor bipolari a giunzione

Lezione 1 • Tecniche di polarizzazione in corrente continua
Tratta i circuiti di polarizzazione fissa, a partitore di tensione e stabilizzati dall'emettitore per la stabilità del punto Q. Prepara lo studente a impostare punti di lavoro affidabili nei progetti di amplificatori.
Lezione 2 • Regioni di funzionamento del BJT
Definisce le regioni di interdizione, attiva e saturazione utilizzando le caratteristiche I-V e le rette di carico. Consente la corretta identificazione della regione per la progettazione di amplificatori e interruttori.
Lezione 3 • Struttura e funzionamento del BJT
Spiega le strutture dei transistor NPN e PNP, l'iniezione di portatori minoritari e il guadagno di corrente. Stabilisce la base fisica per l'amplificazione a BJT.
Lezione 4 • Risposta in frequenza degli amplificatori a BJT
Analizza il decadimento alle basse e alle alte frequenze utilizzando condensatori di accoppiamento e capacità parassite. Collega i limiti di larghezza di banda ai vincoli pratici di progettazione degli amplificatori.
Lezione 5 • Amplificatori a BJT per piccolo segnale
Applica i modelli a pi-greco ibrido e a T per analizzare le configurazioni a emettitore comune, base comune e collettore comune. Sviluppa le competenze per il calcolo del guadagno, dell'impedenza di ingresso e di uscita.

Capitolo 4Vedi dettagli

Transistor a effetto di campo

Lezione 1 • Polarizzazione del FET e progettazione del punto Q
Analizza l'autopolarizzazione, la polarizzazione a partitore di tensione e la retroazione di drain per i FET. Applica metodi grafici e analitici per stabilire punti di lavoro stabili.
Lezione 2 • Configurazioni di amplificatori a FET per piccolo segnale
Applica i modelli per piccolo segnale dei FET alle topologie di amplificatore a source comune, gate comune e drain comune. Quantifica il guadagno di tensione, l'impedenza di ingresso e l'impedenza di uscita per ogni configurazione.
Lezione 3 • Funzionamento e tipi di MOSFET
Spiega le strutture del MOSFET ad arricchimento e a svuotamento, la tensione di soglia e la formazione del canale. Stabilisce il tipo di dispositivo dominante nei moderni circuiti integrati.
Lezione 4 • Struttura e caratteristiche del JFET
Tratta il funzionamento del JFET a canale N e a canale P, lo strozzamento e le caratteristiche di drain. Introduce il comportamento di generatore di corrente controllato in tensione, distinto da quello dei BJT.
Lezione 5 • Inverter CMOS e fondamenti di logica
Introduce l'inverter CMOS come elemento costitutivo digitale fondamentale che utilizza MOSFET complementari. Collega il funzionamento analogico del FET alla progettazione di circuiti integrati digitali.

Capitolo 5Vedi dettagli

Amplificatori operazionali e applicazioni

Lezione 1 • Modello e proprietà dell'amplificatore operazionale ideale
Definisce le ipotesi di guadagno infinito, impedenza di ingresso infinita e larghezza di banda infinita del modello di amplificatore operazionale ideale. Fornisce il quadro analitico per tutta l'analisi dei circuiti lineari con amplificatori operazionali.
Lezione 2 • Parametri non ideali dell'amplificatore operazionale
Esamina gli effetti della tensione di offset, della corrente di polarizzazione, della velocità di variazione e della larghezza di banda finita sulle prestazioni del circuito. Consente una progettazione accurata di circuiti con amplificatori operazionali reali e la definizione del budget di errore.
Lezione 3 • Integratori e derivatori
Progetta circuiti integratori e derivatori con amplificatore operazionale e analizza il loro comportamento nel dominio della frequenza. Collega le operazioni nel dominio del tempo alle applicazioni di filtraggio e modellazione delle forme d'onda.
Lezione 4 • Configurazioni circuitali lineari con amplificatore operazionale
Analizza le topologie invertente, non invertente, sommatore e amplificatore differenziale. Costruisce un insieme di configurazioni standard per le applicazioni di condizionamento del segnale.
Lezione 5 • Comparatori e trigger di Schmitt
Applica gli amplificatori operazionali in configurazioni ad anello aperto e a retroazione positiva per il confronto di segnali e l'isteresi. Collega l'uso lineare dell'amplificatore operazionale ai circuiti di interfaccia non lineari e digitali.

Capitolo 6Vedi dettagli

Retroazione e stabilità dell'amplificatore

Lezione 1 • Analisi di stabilità mediante diagrammi di Bode
Applica i diagrammi di Bode del modulo e della fase per determinare il margine di fase e il margine di guadagno. Fornisce strumenti grafici per prevedere e prevenire l'oscillazione dell'amplificatore.
Lezione 2 • Effetti della retroazione sui parametri dell'amplificatore
Quantifica come la retroazione negativa modifichi guadagno, larghezza di banda, impedenza di ingresso e impedenza di uscita. Dimostra il compromesso tra guadagno e miglioramento delle prestazioni.
Lezione 3 • Fondamenti di teoria della retroazione
Introduce il modello generale di retroazione, il guadagno di anello e le quattro topologie di retroazione. Stabilisce il quadro matematico per analizzare qualsiasi amplificatore retroazionato.
Lezione 4 • Circuiti oscillatori
Applica il criterio di Barkhausen per progettare circuiti oscillatori RC, LC e al quarzo. Collega la teoria della retroazione positiva alle applicazioni pratiche di generazione di segnali.
Lezione 5 • Tecniche di compensazione in frequenza
Tratta i metodi di compensazione a polo dominante, polo-zero e Miller per migliorare il margine di fase. Consente ai progettisti di stabilizzare amplificatori a più stadi senza sacrificare la larghezza di banda.

Capitolo 7Vedi dettagli

Logica digitale e fondamenti di progettazione VLSI

Lezione 1 • Panoramica del flusso di progettazione VLSI
Introduce la progettazione RTL, la sintesi logica, il piazzamento e instradamento e le fasi di verifica fisica. Traccia il percorso completo dalla specifica al layout del chip producibile.
Lezione 2 • Famiglie logiche e caratteristiche elettriche
Confronta le famiglie logiche CMOS, TTL ed ECL in termini di velocità, potenza e margine di rumore. Fornisce criteri per selezionare le famiglie logiche nella progettazione di sistemi a segnale misto.
Lezione 3 • Progettazione di circuiti logici combinatori
Tratta l'algebra booleana, le mappe di Karnaugh e i blocchi combinatori standard. Sviluppa metodi sistematici per minimizzare e implementare le funzioni logiche.
Lezione 4 • Layout CMOS e regole di progetto
Applica le regole di progetto per il layout dei transistor CMOS, le regioni di well e le interconnessioni metalliche. Assicura che lo studente possa creare celle corrette nel layout che superino la verifica di fabbricazione.
Lezione 5 • Logica sequenziale ed elementi di memoria
Analizza flip-flop, latch, registri e contatori come elementi di memorizzazione dello stato. Collega la logica combinatoria alla progettazione di sistemi sequenziali sincronizzati da clock.

Capitolo 8Vedi dettagli

Elettronica di potenza e circuiti integrati

Lezione 1 • Topologie di convertitori DC-DC
Analizza i convertitori buck, boost e buck-boost in modalità di conduzione continua e discontinua. Sviluppa competenze nel calcolo del rapporto di conversione della tensione e nella progettazione dell'induttore per i regolatori switching.
Lezione 2 • Blocchi costitutivi dei circuiti integrati analogici
Tratta gli specchi di corrente, le coppie differenziali e gli stadi a cascode come circuiti fondamentali dei circuiti integrati analogici. Fornisce le celle fondamentali utilizzate nella progettazione di amplificatori operazionali e convertitori di dati integrati.
Lezione 3 • Riferimenti di tensione e regolatori
Progetta riferimenti di tensione bandgap e regolatori lineari per la generazione stabile di alimentazione on-chip. Completa l'insieme di competenze per la progettazione del sottosistema di gestione della potenza per circuiti integrati.
Lezione 4 • Controllo PWM e retroazione nei convertitori
Applica la modulazione di larghezza di impulso e la retroazione ad anello chiuso per regolare la tensione di uscita del convertitore. Collega la teoria della retroazione alla progettazione pratica del controllo di alimentatori a commutazione.
Lezione 5 • Dispositivi semiconduttori di potenza
Esamina diodi di potenza, BJT, MOSFET, IGBT e tiristori per la commutazione ad alta corrente. Collega la fisica dei dispositivi all'efficienza di conversione della potenza e alla gestione termica.

Certificazione

Il tuo certificato valido di completamento

Questo corso è per te:

Studenti di ingegneria elettrica: pronti a collegare la teoria al comportamento reale dei dispositivi.
Sviluppatori di sistemi embedded che desiderano acquisire una conoscenza più approfondita dell'hardware che sta alla base del loro firmware.
Laureati in fisica: transizione verso l'ingegneria elettronica e dei dispositivi a semiconduttore.
Costruttori di circuiti per hobby: curiosi di sapere cosa succede in realtà all'interno dei loro componenti.
Tecnici hardware: desiderano passare a ruoli di progettazione con competenze analitiche più solide.
Professionisti in transizione dal settore software che desiderano costruire le basi dell’elettronica per lavorare a livello di chip.

Cosa dicono i nostri studenti

Le sue lezioni sono perfette. Ho acquistato il pacchetto annuale e finalmente ho l'opportunità di seguire diversi argomenti di mio interesse senza dover cambiare piattaforma... vi ringrazio per tutto quello che fate, vi ho già raccomandati ad altre persone...