ELETTRONICA DIGITALE

IL TRANSISTOR COME AMPLIFICATORE E COME INTERRUTTORE  IL TRANSISTOR BJT COME AMPLIFICATORE In elettronica, il transistor a giunzione bipolare (abbreviazione comunemente utilizzata: BJT, dall'inglese bipolar junction transistor) è una tipologia di transistor largamente usata nel campo dell'elettronica analogica principalmente come amplificatore di corrente e interruttore. Costituisce la famiglia più diffusa in elettronica insieme al transistor ad effetto di campo rispetto a cui è in grado di offrire una maggiore corrente in uscita con lo svantaggio tuttavia di non avere il terminale di controllo isolato (gate). Esso è composto da tre strati di materiale semiconduttore drogato, solitamente silicio, in cui lo strato centrale ha drogaggio opposto agli altri due, in modo da formare una doppia giunzione p-n. Ad [...]

LE FAMIGLIE LOGICHE In elettronica digitale, la famiglia logica è una modalità di realizzazione a livello di circuito di un componente logico digitale. Nei circuiti integrati rappresenta un insieme di porte logiche realizzate per mezzo di un design particolare, caratterizzate dai medesimi livelli logici e tensione di alimentazione. In passato le famiglie logiche erano realizzate come componenti individuali, ognuno dei quali contenente una o più funzioni logiche elementari, che costituivano la base per l'implementazione di blocchi logici più complessi. Ogni famiglia logica è caratterizzata da una funzione logica principale, alla quale corrisponde la porta logica base della famiglia, che solitamente è la funzione NOT (inversione logica). COMPATIBILITA' TRA FAMIGLIE [...]

IL CIRCUITO INTEGRATO Un circuito integrato (IC, dall'inglese integrated circuit), in elettronica digitale, è un circuito elettronico miniaturizzato dove i vari transistori sono stati formati tutti nello stesso istante grazie a un unico processo fisico-chimico. Un chip (lett. "pezzetto") è il componente elettronico composto da una minuscola piastrina del wafer di silicio (die), a partire dalla quale viene costruito il circuito integrato; in pratica, il chip è il supporto che contiene gli elementi (attivi o passivi) che costituiscono il circuito. A volte si utilizza il termine chip per indicare complessivamente l'integrato. Il circuito integrato è adibito, sotto forma di rete logica digitale o analogica, a funzionalità di processamento o elaborazione di ingressi espressi sotto forma di segnali elettrici, al fine di ottenere [...]

LE PORTE LOGICHE AND OR NOT Una porta logica, in elettronica digitale e informatica, è un circuito digitale in grado di implementare (cioè di realizzare, simulandone la "logica matematica" mediante opportuni controlli su segnali elettrici) una particolare operazione logica di una o più variabili booleane. Questa definizione sarà più chiara quando parleremo di algebra booleana. In questo post si introdurranno le porte logiche. Iniziamo con le porte logiche fondamentali (per poi vedere tutte le altre) in grado di svolgere le operazioni di somma, prodotto e negazione indicate, rispettivamente, con OR (somma logica), AND (prodotto logico) e NOT (negazione o complementazione). VARIABILI DI INGRESSO E USCITA Ogni porta logica ha una o [...]

ALGEBRA DI BOOLE L'algebra di Boole  è un'algebra astratta che opera con i soli valori 0 e 1 associati ai valori di verità False e True (Logica Booleana). L'algebra fu sviluppata nel 1854 all'University College di Cork da Boole per scrivere in forma algebrica la logica delle proposizioni. Oggi costituisce la base del mondo digitale. Si studia l’algebra di Boole o algebra booleana perché un circuito digitale può essere espresso tramite un’espressione booleana e viceversa,(logica booleana).  Una funzione booleana ha una o più variabili di input e l’uscita dipende esclusivamente dagli stati che assume l’ingresso, che ricordiamo può assumere [...]

CIRCUITI SOMMATORI L’addizione è la più elementare delle operazioni aritmetiche. Sommare numeri binari è più o meno come fare l'addizione tra numeri decimali, per sommare due numeri come 245 e 673, si scompone il problema in passi più semplici. Ogni passo richiede soltanto di sommare una coppia di cifre decimali. In questo esempio si comincerebbe con 5 più 3 (etc.). I sommatori binari sono reti combinatorie che ricevono in ingresso n bit degli addendi da sommare e generano in uscita i bit della somma binaria con il relativo riporto. Si tratta, dunque, di un tipico esempio di rete combinatoria [...]

MULTIPLEXER DEFINIZIONE Il Multiplexer detto anche MUX è un circuito digitale combinatorio in grado di selezionare una fra 2n linee di ingresso (linee dati) e di riportare i valori di tale linea su un'unica uscita. A tale scopo in generale il circuito possiede, oltre agli ingressi dati, anche n input di selezione. La figura seguente mostra il semplice schema di principio di un MUX con 2 ingressi di dato e 1 ingresso di selezione. E' un selettore di linee di dato in grado di selezionare diversi segnali in ingresso sia analogici sia digitali. Una volta selezionati i segnali vengono raccolti e [...]

DEMULTIPLEXER DEFINIZIONE Un demultiplexer (o demux) è un dispositivo che accetta una singola linea di ingresso e la indirizza a una delle numerose linee di uscita digitale. Un demux di 2n uscite dispone di n linee di selezione, che vengono utilizzate per selezionare a quale linea di uscita inviare l'ingresso. Un demux è anche chiamato distributore di dati. I demux possono essere utilizzati per implementare la logica di uso generale. Impostando l'ingresso a true, il demux si comporta come un decoder. DEMULTIPLEXER FUNZIONAMENTO Il funzionamento è analogo al MUX, sia per quanto riguarda la selezione, sia per quanto riguarda [...]

MULTIVIBRATORI I multivibratori sono circuiti adatti a fornire onde quadre, rettangolari e impulsive. Realizzati in svariate forme, a transistor, ad amplificatori operazionali, a porte logiche, in circuito integrato, si distinguono in astabili, monostabili e bistabili: Multivibratore Astabile: è caratterizzato da due stati tra i quali il multivibratore oscilla senza bisogno di comandi esterni. L'astabile è un vero e proprio generatore di onde quadre e rettangolari. Monostabile: detto anche one-shot, questo multivibratore presenta uno stato stabile, in cui può rimanere indefinitamente, ed uno stato quasi-stabile. Mediante un segnale di comando in ingresso (segnale di trigger) è possibile far commutare il [...]

CIRCUITO MONOSTABILE Un multivibratore monostabile può essere utilizzato come circuito di ritardo. Tale circuito può ricevere in ingresso un segnale velocissimo e produrre in uscita un segnale avente un tempo attivo ben determinato. Si pensi alle luci delle scale di un condominio. Dopo l’innesco tramite un interruttore le luci rimangono accese proprio per un periodo di tempo imposto dal timer. E’ possibile realizzare un monostabile sia in logica positiva che negativa, cioè che risponda con un livello logico 0 o 1 in uscita e attivato dalla stessa logica in ingresso. Un multivibratore monostabile, chiamato anche one shot o monoflop, è [...]