Gli studenti acquisiscono le tecniche di analisi essenziali all’approfondimento dello studio dei circuiti elettronici per l’elaborazione del segnale analogico e digitale. Conoscenze su sul comportamento in frequenza e all’impiego della tecnica della retroazione sono completano il corso, insieme alla comprensione dei meccanismi di base delle macchine sequenziali.
Conoscenza e comprensione: a seguito del superamento dell’esame, lo studente conosce i principi fondamentali di funzionamento dei circuiti elettronici analogici elementari per il processamento di segnale. Conosce le tecniche di analisi di circuiti analogici di base.
Capacità di applicare conoscenze: a seguito del superamento dell’esame, lo studente è in grado di analizzare e progettare semplici circuiti analogici per la generazione ed il condizionamento di segnali, è in grado di analizzare il comportamento di semplici circuiti elettronici analogici per la generazione ed il condizionamento di segnale proposti in letteratura.
Autonomia di giudizio: per il superamento dell'esame lo studente deve rispondere autonomamente a domande teoriche, analitiche e progettuali a risposta libera ed è quindi portato a sviluppare autonomia di giudizio sulla completezza, la profondità e la correttezza delle risposte liberamente fornite.
Abilità comunicative: lo studente è in grado di illustrare le motivazioni teoriche e tecniche che sono alla base delle proprietà di circuiti fondamentali analogici e digitali.
Capacità di apprendimento: a seguito del superamento dell’esame, lo studente è in grado di apprendere in autonomia altre caratteristiche di base dell'elettronica circuitale moderna e di applicare le stesse configurazioni circuitali a nuovi dispositivi.
Conoscenza di base di elettronica analogica e digitale.
Lezioni frontali ed esercitazioni pratiche con simulatori circuitali.
Prova scritta, orale e pratica.
Gli esami di accertamento e di valutazione consistono in:
- una prova pratica, volta ad accertare la capacità di analizzare e dimensionare con un programma di simulazione circuitale circuiti pratici che includono componenti elettronici standard, voto massimo 30/30;
- una prova orale, volta ad accertare la comprensione dei metodi teorici per l’analisi e la sintesi di semplici circuiti elettronici, voto massimo 30/30.
Il voto finale è la media pesata dei voti conseguiti nelle due prove, con peso 1/3 per la prova pratica e 2/3 per la prova orale.
Al fine del superamento dell’esame con votazione minima di 18/30 è necessario che le conoscenze/competenze della materia siano almeno ad un livello elementare, sia per la parte pratica che per quella orale. È attribuito un voto compreso fra 20/30 e 24/30 quando lo studente sia in grado di svolgere correttamente le prove, ma possegga competenze elementari. È attribuito un voto compreso fra 25/30 e 30/30 quando lo studente sia in grado di svolgere correttamente le prove. Agli studenti che abbiano acquisito competenze eccellenti sia nella parte pratica che in quella teorica può essere attribuita la lode.
A. Sedra, K. C. Smith, “Circuiti per la Microelettronica”, Oxford University Press, New York (USA). Edizione Italiana a cura di Aldo Ferrari, distribuito da Edizioni Ingegneria 2000, Roma.
R. C. Jaeger, “Microelettronica”, ed. McGraw Hill Italia.
Slides delle lezioni (Circuiti digitali).
Amplificatori differenziali e multistadio: Coppia differenziale a BJT. Funzionamento per piccoli segnali dell’amplificatore differenziale a BJT. Altre caratteristiche non ideali dell’amplificatore differenziale. Coppia differenziale a MOSFET. Amplificatori multistadio.
Risposta in frequenza degli amplificatori: Generalità. Risposta in frequenza degli amplificatori. La funzione di trasferimento nel dominio della frequenza. Modello circuitale equivalente a pi greco. Risposta in frequenza degli amplificatori a emettitore comune, collettore comune, base comune. Risposta in frequenza coppie CE/CB, CC/CE e differenziale.
Retroazione: Generalità. Retroazione negativa e positiva. Tipologie di base degli amplificatori retroazionati e loro analisi. Reazione positiva: Trigger di Schmitt, Oscillatori sinusoidali. Esempi di circuiti elettronici pratici retroazionati.
Amplificatori operazionali: Funzioni e caratteristiche dell’amplificatore operazionale ideale. Configurazione invertente e non-invertente. Effetto del guadagno ad anello aperto. Circuiti intergratore e derivatore. Circuito sommatore. Caratteristiche reali dell’amplificatore operazionale.
Circuiti digitali: Macchine sequenziali sincrone e asincrone, cenni. Macchine di Mealy e di Moore. Sistemi SCO-SCA, cenni. Architetture di calcolo, cenni. Microprogrammazione, cenni. Progetto pratico di sistemi microprogrammati.
Progetto e realizzazione di semplici circuiti.
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