ID:
509685
Durata (ore):
51
CFU:
6
SSD:
ELETTRONICA
Anno:
2024
Dati Generali
Periodo di attività
Primo Semestre (30/09/2024 - 20/01/2025)
Syllabus
Obiettivi Formativi
L'obiettivo principale del corso è quello di fornire un'introduzione alla progettazione di una vasta area di circuiti e sistemi di interfaccia analogico / digitali: sensori, trasduttori, front-ends wireless e wireline, interfacce elettro-ottiche, etc. ..
Alla fine del corso gli studenti saranno in grado di fornire le linee guida principali per la selezione e la progettazione delle architetture di interfacce per comunicazioni seriali ad alta velocità. Saranno inoltre in grado di identificare i principali tipi di convertitori analogico/digitali e digitali/analogici utilizzati in questi sistemi. Avranno inoltre acquisito gli strumenti necessari a studiare nuove architetture ed a svilupparle utilizzando i più moderni strumenti e le più avanzate tecniche CAD.
Prerequisiti
Il corso presuppone una buona conoscenza dei circuiti elettronici di base (corsi di laurea triennale in ingegneria industriale e dell’informazione) e la capacità di implementare semplici algoritmi in Matlab. La conoscenza di base delle tecniche di elaborazione digitale del segnale è altamente raccomandata (corso di statistical signal processing).
Metodi didattici
Lezioni (ore/anno in aula): 42
Esercitazioni (ore/anno in aula): 0
Attività pratiche (ore/anno in laboratorio): 9
Le lezioni vengono svolte con l'ausilio di slide proiettate in aula e rese precedentemente disponibili agli studenti.
Le attività pratiche vengono svolte in aula informatizzata (D4).
Verifica Apprendimento
La valutazione finale consiste in una prova scritta seguita da discussione orale. La prova scritta consiste in un esercizio di analisi circuitale teso a valutare le capacità progettuali e da 10 domande a risposte multiple tese a valutare le conoscenze delle diverse architetture presentate nel corso. Il punteggio totale è basato per il 50% sull'esercizio e per il 50% sulle domande. La prova orale è volta a valutare le capacità critiche e di analisi dello studente. Non esiste soglia per l'accesso alla prova orale.
Testi
Durante il corso il docente renderà disponibili le slides del corso e le registrazioni delle lezioni.
Altri testi (per consultazione):
B. Razavi, Principles of Data Conversion System Design, IEEE Press.
M. Pelgrom, Analog-to-Digital Conversion, Springer.
B. Razavi, Design of Integrated Circuits for Optical Communications, 2nd Edition, Wiley
Per la parte di interface seriali:
Stephen H. Hall, Howard L. Heck, Advanced Signal Integrity for High‐Speed Digital Designs, Wiley
W.J. Dally, J.W. Poulton, Digital Systems Engineering, Cambridge University Press
B. Razavi, Design of Integrated Circuits for Optical Communications, 2nd Edition, Wiley
Per la parte di digital signal processing:
Simon Haykin: Adaptive Filter Theory, Pearson.
Contenuti
Il corso è strutturato in due parti: la prima parte fornisce un'introduzione alla progettazione delle principali architetture dei convertitori D/A e A/D, la seconda parte si concentra sulle interfacce seriali.
Alle lezioni frontali si affiancano i laboratori, che affrontano le problematiche di analisi e progettazione, a livello architetturale e circuitale, con l'ausilio di strumenti CAD (Cadence e Matlab).
Convertitori A/D e D/A
Questa parte del corso riguarda la progettazione di convertitori A/D e D/A. L'accento è posto sull'analisi e sulla progettazione delle diverse architetture di convertitori e sui relativi limiti/compromessi prestazionali.
• Introduzione all'ADC: metriche delle prestazioni
• Elementi costitutivi di base: amplificatori, comparatori, circuiti S/H
• Architetture Flash e Flash a due fasi
• Strutture pipeline
• Convertitori ad approssimazioni successive (SAR)
• Convertitori interleaved
• Convertitori Sigma-Delta
• Introduzione al DAC: metriche di prestazione
• Progettazione di convertitori D/A: principi di funzionamento (scala dei resistori, divisione di corrente e divisione di carica), esempi di circuito, stima della resa
Interfacce seriali.
Questa parte del corso fornisce una panoramica dei vari elementi costitutivi incontrati nelle interfacce seriali ad alta velocità, nonché degli aspetti chiave del sistema coinvolti nella loro progettazione.
• Applicazioni di serializzatori e deserializzatori
• Nozioni di base sulla teoria delle comunicazioni seriali
• Non idealità nelle comunicazioni seriali
• Recupero del clock dei dati
• Front-end analogici dei ricevitori: equalizzatori a tempo continuo
• Front-end analogici dei ricevitori: equalizzazione a decisione in feedback (DFE)
• Trasmettitori: equalizzatori a risposta impulsiva finita (FIR)
• Comunicazioni ottiche: amplificatori a transimpedenza e driver
• DSP in serdes: aspetti sistemici, ottimizzazioni e calibrazioni dei minimi quadratici (LMS)
• Modellazione del sistema in Matlab
Lingua Insegnamento
INGLESE
Altre informazioni
Per informazioni far riferimento alla piattaforma didattica KIRO:
https://elearning.unipv.it/course/view.php?id=5800
Corsi
Corsi
ELECTRONIC ENGINEERING
Laurea Magistrale
2 anni
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Persone
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