Il corso si pone come obiettivo quello di completare ulteriormente la formazione di base dello studente per quanto concerne i sistemi elettronici, principalmente di tipo analogico, con l'ausilio di un'ampia attività sperimantale di laboratorio e di simulazione. Alla fine del corso lo studente deve avere acquisito conoscenze sul funzionamneto e la progettazione relative a sistemi filtranti, ad amplificatori di segnale, alla generazione di forme d'onda, sviluppando capacità di valutazione dei limiti di prestazioni e di stabilità operativa, avrà acquisito familiarità con i sistemi di conversione di segnale da analogico a digitale e viceversa e sulla teoria del rumore nei circuiti.
Prerequisiti
Conoscenze di teoria dei circuiti e di elettronica applicata (analogica) con particolare riferimento ai transistori MOS e BJT, amplificatori operazionali, diagrammi di Bode. Familiarità con l’uso della Trasformata di Fourier, della Trasformata di Laplace, dei numeri complessi. Contenuti del modulo A del corso.
Metodi didattici
Lezioni (ore/anno in aula): 22 Esercitazioni (ore/anno in aula): 15 Attività pratiche (ore/anno in aula): 43 Le lezioni sono svolte con l'ausilio di lucidi. Le esercitazioni comprendono il ripasso di argomenti propedeutici, soluzione analitica di problemi e verifica settimanale dell'apprendimento Le attività pratiche sono svolte sia con l'utilizzo del simulatore circuitale che con gli strumenti di misura del laboratorio.
Verifica Apprendimento
L’esame consiste in una prova orale. In generale l’orale ha lo scopo di approfondire il grado di comprensione degli argomenti del corso e la capacità di soluzione di problemi circuitali. Al termine delle lezioni del modulo sarà inoltre prevista una prova scritta in itinere, facoltativa, sugli argomenti del modulo appena concluso. Ciascuna prova scritta in itinere include 2 o 3 problemi circuitali e 10 domande a risposte multiple. Se la prova in itinere viene superata, la prova orale del relativo modulo diventa facoltativa. Lo studente ha comunque facoltà di sostenere la prova orale allo scopo di poter migliorare il voto della prova in itinere. La prova orale può essere svolta nel medesimo appello della prova in itinere o in successivo appello. La prova orale rimane obbligatoria qualora lo studente non svolga o non superi la prova in itinere. Il voto finale è costituito dalla media dei voti ottenuti nei due moduli incrementato di un punteggio variabile tra zero e un punto in base alla valutazione delle relazioni sulle attività di laboratorio.
Testi
A.S. Sedra, K.C. Smith. Microelectronics Circuits. Manuale Spice; Data Sheets e Applications di componenti elettronici. Oltre a dispense dei docenti.
Contenuti
(1) Struttura interna di amplificatori operazionali a transistori bipolari e mos. Operazionali a singolo stadio e a due stadi. Compensazione della risposta in frequenza. (2) Stadi amplificatori di potenza in classe A e classe B. Transistori di potenza e calclo dei dissipatori termici. (3) Filtri analogici. Classificazione dei filtri. Il problema dell’approssimazione: filtri di Butterworth e Chebyshev. Funzioni di trasferimento del primo ordine e del secondo ordine e la loro realizzazione usando amplificatori operazionali. Cenni sulla realizzazione di filtri Gm-C e switched-capacitors. (4) Rumore Elettronico. Strumenti analitici per l'analisi del rumore elettronico. Sorgenti di rumore nei componenti elettronici. Calcolo del rumore equivalente in ingresso negli amplificatori. (5) Oscillatori. Oscillatori sinusoidali: principio di funzionamento ed analisi di configurazioni RC, LC e a cristallo. Oscillatori a rilassamento e generatori di forme d'onda: principio di funzionamento ed analisi delle piu comuni configurazioni circuitali.