Elettronica e Automazione con Fede

  Contatti metallici La giunzione pn non è mai direttamente collegata alla sorgente di energia (filo), ma esistono contatti metallici definiti contatti Ohmici  adiacenti alla giunzione (figura 1).  Figura 1: contatti Ohmici e relativi potenziale. Si suppone che in corrispondenza delle giunzioni tra metallo e zona p e, dualmente, tra metallo e zona n, sorga una coppia di differenze di potenziale, indicate rispettivamente con ψ cp e ψ cn. Si definiscono potenziali di contatto. La proprietà di questi contatti metallici è quella di avere potenziale costante e indipendente.  In condizioni di equilibrio deve risultare necessariamente che la tensione ai capi della giunzione sia nulla.  Figura 2: la differenza di potenziale ai capi della giunzione all'equilibrio. Si può notare, quindi, che la differenza di potenziale vista ai capi della giunzione pn, in condizioni di equilibrio, è nulla. Ordunque è possibile affermare che la tensione applicata alla giun...

 La prima struttura fondamentale, alla base di tutta l'elettronica e di tutti i dispositivi a semiconduttore. Si crea una giunzione pn non appena un monocristallo di Silicio viene drogato uniformemente con atomi accettori in una regione e con donatori in un'altra.  Il modello è rappresentato in figura 1. Si suggerisce, ovviamente, che la giunzione pn non è un semplice accostamento di due regioni, una n e una p, ma il frutto di un processo più complesso. Figura 1: Modello della giunzione pn. Zona p in verde e zona n in rosso. Analisi della giunzione pn all'equilibrio L'analisi della giunzione pn viene fatta a partire dal riconoscere la presenza di due zone neutre  agli estremi, caratterizzate dalla presenza di atomi accettori (zona p) e di atomi donatori (zona n). La zona intermedia, la regione a ridosso della giunzione in se, è caratterizzata da una brusca variazione (gradiente) di concentrazione di portatori (figura 2), così da  comportare l'esistenza di una diffus...

Un semplice e rapido progetto di lettura analogica dell'intensità luminosa può essere realizzato con la scheda di sviluppo Nucleo della ST. La realizzazione di questo progetto richiede, oltre alla scheda nucleo, il fotoresistore e una resistenza da 1kΩ. Prima di partire con la realizzazione del firmware, è necessario creare l'ambiente hardware necessario alla lettura.  Attenzione: verificare la tensione di funzionamento del convertitore AD della scheda posseduta. La F401RE ha un ADC che lavora a 3.3 V, altre possono avere lo stesso elemento a 5 V. Il progetto si svolge in questo modo: Creare il circuito di condizionamento necessario alla lettura del valore di intensità luminosa. Si pone in serie al fotoresistore LDR1 la resistenza R1, come mostrato in figura 1. Figura 1: circuito di condizionamento del segnale. Aprire STM32CubeIDE e creare un nuovo progetto. Settare il clock alle impostazioni massime, seguendo il tutorial  e generare il programma; Dopo aver settato, nella fine...

 La conduzione elettrica nei dispositivi a semiconduttori è la somma di due componenti: Ohmica, legata alla presenza di un campo elettrico che muova le cariche; diffusiva, legata a effetti termici e non uniformità nel drogaggio. La componente Ohmica può essere verificata dimostrando la validità della legge locale di Ohm in un cristallo di Silicio di tipo n/p.  Figura 1: Cristallo di tipo n. Campo elettrico nel Silicio drogato Non appena viene immesso in un campo elettrico, un pezzo di materiale semiconduttore è sottoposto alla forza del medesimo campo. Attenendosi alle leggi della fisica classica, le cariche elettriche sono sottoposte a un'accelerazione proporzionale e opposta al campo elettrico: La realtà fisica, tuttavia, suggerisce che il reticolo cristallino e le forze intermolecolari tra gli elettroni oppongono una resistenza tale per cui si può considerare che le cariche elettriche (elettroni e lacune) si muovono con una velocità costante proporzionale al campo elettric...