Codice insegnamento

4S009873

Crediti

12

Coordinatore

Luca Selmi

Lingua di erogazione

Italiano

Settore Scientifico Disciplinare (SSD)

ING-INF/01 - ELETTRONICA

Corsi Singoli

Autorizzato

Moodle Seminari 0

L'insegnamento è organizzato come segue:

Obiettivi di apprendimento

Dopo una necessaria introduzione sull’analisi delle reti elettriche, l'insegnamento si propone di fornire agli studenti le nozioni fondamentali di elettronica analogica e digitale utili a comprendere il funzionamento di sensori e dispositivi medicali. Al termine dell'insegnamento lo studente sarà in grado di comprendere il funzionamento degli schemi circuitali analogici e digitali di base, di conoscere i principali parametri di prestazione statici e dinamici e di saper utilizzare gli elementi di base dei principali linguaggi di specifica e strumenti automatici di progettazione e simulazione. Lo studente dovrà anche dimostrare di avere le competenze necessarie per proseguire gli studi in modo autonomo nell’ambito dell'elettronica analogica e digitale.

Prerequisiti e nozioni di base

Per poter apprendere al meglio i contenuti del corso, all'inizio gli studenti devono avere una buona dimestichezza con i seguenti concetti:
- Matematica: nozioni di base; derivate e integrali; equazioni differenziali;
- Fisica: basi della meccanica e dell'elettricità.

Programma

Il corso è diviso in due moduli da 6 CFU ciascuno:
- modulo 1: Circuiti elettrici
- modulo 2: Elettronica
CIRCUITI ELETTRICI
Grandezze elettriche: tensione, corrente, resistenza. Bipolo elettrico. Legge di Ohm. Energia elettrica. Leggi di Kirchhoff. Analisi dei circuiti in DC. Metodo dei potenziali ai nodi. Metodo delle correnti di maglia. Principio di sovrapposizione degli effetti. Circuito equivalente di Thevenin. Circuito equivalente di Norton. Adattamento di carico. Relazione tensione-corrente di condensatori e induttori. Energia elettrostatica e magnetica. Analisi in transitorio di circuiti del primo ordine. Analisi in transitorio di circuiti del secondo ordine. Analisi di circuiti in AC. Potenza attiva, reattiva e apparente. Filtri passivi. Sistemi trifase. Potenza in sistemi trifase e inserzione Aron.
ELETTRONICA
Segnali Analogici e digitali. Richiami di algebra Booleana. Architettura generale di un sistema elettronico. Diodi e transistori. Transistore come amplificatore e come interruttore (Switch). Switch di tipo n e p. Invertitore CMOS. Metriche prestazionali (livelli, soglia logica,margini di immunità ai disturbi, tempi di salita, discesa, propagazione, energia e consumo di potenza). Porte logiche CMOS statiche. Sintesi di funzioni logiche arbitrarie in tecnologia CMOS statica. Porte logiche dinamiche, a pass transistors, a multiplexer. Classificazione delle memorie, stack di memoria. Memorie ROM, SRAM, DRAM, Non volatili. Interconnessioni. Determinazione dei parametri e dei ritardi delle interconnessioni. Cenni ai convertitori A/D, D/A. Cenni sui componenti programmabili FPGA e gli ASICs.

Bibliografia

Modalità didattiche

Si consiglia caldamente agli studenti di frequentare le lezioni, che prevedono la spiegazione della teoria e lo svolgimento di esercizi sull’analisi di semplici circuiti elettrici e di circuiti elettronici. Per lo studio, gli studenti sono invitati ad utilizzare i materiali del corso forniti dai docenti e a risolvere gli esercizi da loro proposti.
Sono inoltre organizzate attività di simulazione di circuiti elettrici ed elettronici mediante LTSPICE

Modalità di verifica dell'apprendimento

L’accertamento della preparazione viene effettuato tramite due prove scritte, una per la sezione CIRCUITI ELETTRICI del corso, l’altra per la sezione ELETTRONICA. La durata di ciascuna prova è di 2 ore.
CIRCUITI ELETTRICI
La prova (scritta) per questa sezione del corso è formata da due domande aperte sul contenuto del corso (con lo scopo di verificare il livello di conoscenza teorica) e un esercizio di analisi di un circuito elettrico (con lo scopo di verificare la capacità di risoluzione dei problemi). A ciascuna domanda è assegnato un punteggio massimo di 10, alla soluzione del circuito elettrico è assegnato un punteggio massimo di 11.
Se la prova per questa sezione del corso viene valutata almeno 15/30, con un punteggio almeno 4 sull’esercizio, allora la valutazione può essere considerata per il punteggio finale. Se la prova viene valutata almeno 18/30 allora la prova per questa sezione del corso è superata.
ELETTRONICA
La prova (scritta) per questa sezione del corso è formata da 5 quesiti, di cui 2 a domanda aperta o a risposta multipla e 3 in forma di esercizio di analisi o sintesi di un circuito/sistema digitale. Il punteggio massimo attribuito a ciascun quesito è indicato nel testo. Se la prova per questa sezione del corso viene valutata almeno 15/30, allora la valutazione può essere considerata per il punteggio finale. Se la prova viene valutata almeno 18/30 allora la prova per questa sezione del corso è superata.

Criteri di valutazione

Per superare l’esame, in ciascuna delle due prove occorre raggiungere un punteggio di almeno 15/30, e almeno 4/30 nell’esercizio relativo ai circuiti elettrici. Inoltre, la votazione ottenuta in ciascuna prova è valida solo fino all’inizio delle lezioni della parte corrispondente del corso nel successivo anno accademico.

Criteri di composizione del voto finale

La votazione finale è ottenuta come media aritmetica delle votazioni assegnate alle due parti del corso, arrotondata all’intero più vicino. L’esame è superato se la media è almeno pari a 18/30.

Lingua dell'esame

Italiano

Sustainable Development Goals - SDGs

Questa iniziativa contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.
Maggiori informazioni su www.univr.it/sostenibilita