ID:
507218
Durata (ore):
62
CFU:
6
SSD:
ELETTRONICA
Anno:
2024
Dati Generali
Periodo di attività
Primo Semestre (30/09/2024 - 20/01/2025)
Syllabus
Obiettivi Formativi
Il corso fornisce una panoramica sui circuiti elettronici per applicazioni alle misure industriali. Al termine del corso, lo studente dovrà essere in grado di: 1) riconoscere e comprendere il funzionamento degli schemi di amplificazione e filtraggio più semplici e comuni; 2) analizzare circuiti analogici basati su amplificatori operazionali e reti digitali combinatorie; 3) scegliere il valore dei parametri dei componenti circuitali sulla base delle specifiche fornite per una data applicazione; 4) utilizzare un linguaggio appropriato nella descrizione di semplici circuiti analogici e digitali e del loro funzionamento. Il corso mira anche a fornire allo studente gli strumenti culturali eventualmente necessari per espandere la propria conoscenza dell'elettronica al di fuori del programma trattato nell'ambito del corso stesso.
Prerequisiti
E’ richiesta la conoscenza del calcolo differenziale e dei numeri complessi, dei principi dell’elettromagnetismo e dei metodi di analisi dei circuiti elettrici (leggi di Kirchhoff, teoremi di Thevenin e di Norton, principio di sovrapposizione degli effetti, concetto di impedenza di un
componente elettrico lineare).
componente elettrico lineare).
Metodi didattici
Lezioni (ore/anno in aula): 34
Esercitazioni (ore/anno in aula): 10
Attività pratiche (ore/anno in aula): 18
Le lezioni sono tenute con l'uso della lavagna e sono integrate con esercitazioni che consistono nella risoluzione di temi d'esame tratti dai precedenti anni di corso o da corsi affini. Le attività pratiche sono svolte nel laboratorio didattico di elettronica (aula B3) e consistono nella
realizzazione di sistemi di acquisizione da trasduttori. L'esecuzione delle esperienze prevede anche l'uso della strumentazione elettronica da banco.
Esercitazioni (ore/anno in aula): 10
Attività pratiche (ore/anno in aula): 18
Le lezioni sono tenute con l'uso della lavagna e sono integrate con esercitazioni che consistono nella risoluzione di temi d'esame tratti dai precedenti anni di corso o da corsi affini. Le attività pratiche sono svolte nel laboratorio didattico di elettronica (aula B3) e consistono nella
realizzazione di sistemi di acquisizione da trasduttori. L'esecuzione delle esperienze prevede anche l'uso della strumentazione elettronica da banco.
Verifica Apprendimento
L'esame consiste in una prova scritta ed un'eventuale prova orale.
1) Esame scritto.
Prova scritta della durata di 2 ore e 30 minuti, senza l'ausilio di testi o appunti. L'esame consisterà di un numero di sezioni compreso tra 4 e 6 e sarà volto a valutare le conoscenze dello studente, la sua comprensione degli argomenti del corso e la sua capacità di risolvere problemi. Il voto
finale risulterà dalla media pesata dei voti riportati nelle diverse sezioni della prova. La soglia per il superamento della prova è 18/30. Il voto massimo è 30/30 e lode.
2) Esame orale.
La prova orale è obbligatoria solo se la prova scritta è superata con un punteggio inferiore a 23/30. Avrà una durata tipica di mezz'ora e consisterà nella revisione della prova scritta e in una o due domande sugli argomenti del corso. L'esame sarà volto ad accertare le conoscenze
dello studente, la sua comprensione degli argomenti del corso, la sua capacità di risolvere problemi e la sua capacità di comunicare contenuti tecnici. Il voto finale risulterà dalla media pesata dei voti ottenuti per ciascuna delle domande della prova. La soglia per il superamento della
prova è 18/30. Il voto massimo è 30/30 e lode.
Il voto finale risulterà dalla media pesata dei voti riportati nella prova scritta (70%) e nella prova orale (30%), a cui si somma la valutazione della relazione sull'attività di laboratorio (che è compresa tra 0 e 2 punti).
La soglia per il superamento della prova è 18/30. Il voto massimo è 30/30 e lode. Per poter ottenere i punti aggiuntivi relativi alle esercitazioni di laboratorio è necessario frequentare almeno il 50% delle attività di laboratorio ed inviare al docente una relazione inerente una esperienza di
laboratorio affrontata a scelta.
1) Esame scritto.
Prova scritta della durata di 2 ore e 30 minuti, senza l'ausilio di testi o appunti. L'esame consisterà di un numero di sezioni compreso tra 4 e 6 e sarà volto a valutare le conoscenze dello studente, la sua comprensione degli argomenti del corso e la sua capacità di risolvere problemi. Il voto
finale risulterà dalla media pesata dei voti riportati nelle diverse sezioni della prova. La soglia per il superamento della prova è 18/30. Il voto massimo è 30/30 e lode.
2) Esame orale.
La prova orale è obbligatoria solo se la prova scritta è superata con un punteggio inferiore a 23/30. Avrà una durata tipica di mezz'ora e consisterà nella revisione della prova scritta e in una o due domande sugli argomenti del corso. L'esame sarà volto ad accertare le conoscenze
dello studente, la sua comprensione degli argomenti del corso, la sua capacità di risolvere problemi e la sua capacità di comunicare contenuti tecnici. Il voto finale risulterà dalla media pesata dei voti ottenuti per ciascuna delle domande della prova. La soglia per il superamento della
prova è 18/30. Il voto massimo è 30/30 e lode.
Il voto finale risulterà dalla media pesata dei voti riportati nella prova scritta (70%) e nella prova orale (30%), a cui si somma la valutazione della relazione sull'attività di laboratorio (che è compresa tra 0 e 2 punti).
La soglia per il superamento della prova è 18/30. Il voto massimo è 30/30 e lode. Per poter ottenere i punti aggiuntivi relativi alle esercitazioni di laboratorio è necessario frequentare almeno il 50% delle attività di laboratorio ed inviare al docente una relazione inerente una esperienza di
laboratorio affrontata a scelta.
Testi
- A. Sedra, K. Smith. Microelectronic Circuits, International Sixth Edition. Oxford University Press, New York (2011).
- P. Scherz, S. Monk, Practical Electronics for Inventors, Third Edition. Mac Graw Hill, New York (2013).
- P. Scherz, S. Monk, Practical Electronics for Inventors, Third Edition. Mac Graw Hill, New York (2013).
Contenuti
1) Introduzione. Circuiti elettronici per elaborazione ed acquisizione di segnali: amplificazione, filtraggio, campionamento, quantizzazione, conversione da analogico a digitale
2) Circuiti nel dominio del tempo, risposta alla delta ed al gradino. Circuiti nel dominio della frequenza, analisi di Fourier e trasformata di Laplace, impedenza, risposta in frequenza e funzione di trasferimento, diagrammi di Bode.
3) Amplificatore operazionale ideale. Non-idealità dell'amplificatore operazionale. Reazione negativa. Amplificatore invertente e non invertente. Buffer di tensione. Integratore e derivatore ideali. Amplificatore delle differenze. Amplificatore per strumentazione.
4) Filtraggio dei segnali. Filtri attivi e passivi.
5) Il diodo. Circuiti elettronici con diodi.
6) Porte logiche e circuiti combinatori. Analisi e sintesi di circuiti combinatori. Il transistore MOSFET. Porte logiche CMOS. Circuiti logici tristate. Multiplexer.
7) Conversione da analogico a digitale e da digitale ad analogico. Teorema del campionamento e campionamento dei segnali, rappresentazione spettrale dei segnali campionati, aliasing, quantizzazione. Schemi circuitali di convertitori A/D e D/A.
8) Strumentazione per la caratterizzazione dei circuiti elettronici: oscilloscopi, multimetri, generatori di segnale.
9) Attività sperimentale nel laboratorio di elettronica. Progetto di circuiti
per il condizionamento del segnale da sensori. Acquisizione ed elaborazione del segnale in ambiente LabView.
2) Circuiti nel dominio del tempo, risposta alla delta ed al gradino. Circuiti nel dominio della frequenza, analisi di Fourier e trasformata di Laplace, impedenza, risposta in frequenza e funzione di trasferimento, diagrammi di Bode.
3) Amplificatore operazionale ideale. Non-idealità dell'amplificatore operazionale. Reazione negativa. Amplificatore invertente e non invertente. Buffer di tensione. Integratore e derivatore ideali. Amplificatore delle differenze. Amplificatore per strumentazione.
4) Filtraggio dei segnali. Filtri attivi e passivi.
5) Il diodo. Circuiti elettronici con diodi.
6) Porte logiche e circuiti combinatori. Analisi e sintesi di circuiti combinatori. Il transistore MOSFET. Porte logiche CMOS. Circuiti logici tristate. Multiplexer.
7) Conversione da analogico a digitale e da digitale ad analogico. Teorema del campionamento e campionamento dei segnali, rappresentazione spettrale dei segnali campionati, aliasing, quantizzazione. Schemi circuitali di convertitori A/D e D/A.
8) Strumentazione per la caratterizzazione dei circuiti elettronici: oscilloscopi, multimetri, generatori di segnale.
9) Attività sperimentale nel laboratorio di elettronica. Progetto di circuiti
per il condizionamento del segnale da sensori. Acquisizione ed elaborazione del segnale in ambiente LabView.
Lingua Insegnamento
Inglese
Corsi
Corsi
ELECTRICAL ENGINEERING
Laurea Magistrale
2 anni
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Persone
Persone (2)
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