Elettronica I – Introduzione Valentino Liberali Dipartimento di Tecnologie dell’Informazione Università di Milano, 26013 Crema e-mail: [email protected] http://www.dti.unimi.it/˜liberali Elettronica I – Introduzione – p. 1 Elettronica I Anno accademico 2006/07 (secondo semestre) Orario delle lezioni: LUNEDÌ dalle 11 alle 13 GIOVEDÌ dalle 14 alle 16 Orario di ricevimento studenti: LUNEDÌ dalle 15 alle 16.30 GIOVEDÌ dalle 10.30 alle 12 oppure tramite posta elettronica: [email protected] Sito web dell’insegnamento: www.dti.unimi.it/˜liberali/elettronica1/ Elettronica I – Introduzione – p. 2 1 Sommario Insegnamento semestrale (1 modulo da 6 crediti) Fondamentale per in corso di laurea triennale in Informatica (curriculum: Informatica Industriale) e per il corso di Laurea Magistrale Illustra i concetti di base dei circuiti elettrici e dell’elettronica, partendo dalle leggi che descrivono il comportamento elettrico dei dispositivi, fino alle porte logiche combinatorie in tecnologia CMOS NON sono compresi nel programma: gli amplificatori a transistori (sono un argomento di Elettronica II) le reti logiche sequenziali (sono un argomento di Elettronica dei Sistemi Digitali) Elettronica I – Introduzione – p. 3 Programma (1/2) 1. Grandezze elettriche. Definizione delle grandezze elettriche. Unità di misura del Sistema Internazionale. 2. Circuiti in continua. Bipoli elettrici. Resistore. Caratteristica tensione-corrente. Legge di Ohm. Leggi di Kirchhoff. Generatori dipendenti e indipendenti. Amplificatori ideali. Analisi dei circuiti elettrici in continua. Teoremi di Thévenin e di Norton. Principio di sovrapposizione degli effetti. L’amplificatore operazionale ideale. 3. Analisi di circuiti nel dominio del tempo. Induttori e condensatori. Energia immagazzinata. Potenza istantanea e potenza media. Analisi di circuiti lineari nel dominio del tempo. Elettronica I – Introduzione – p. 4 2 Programma (2/2) 4. Segnali. Segnali analogici e segnali digitali. Segnali continui e segnali campionati. Segnali periodici. Periodo e frequenza. 5. Sistemi. Definizioni e proprietà dei sistemi dinamici. Diagrammi di flusso. Controllabilità e osservabilità. Sistemi retroazionati. Stabilità. 6. Dispositivi e circuiti elettronici. I semiconduttori. Il diodo a giunzione. Il transistore bipolare a giunzione. Il transistore MOS. La tecnologia CMOS. Porte logiche in tecnologia CMOS. 7. Simulazione di circuiti elettronici con SPICE. Elettronica I – Introduzione – p. 5 Bibliografia consigliata L.S. Bobrow, Fundamentals of Electrical Engineering 2nd edition. Oxford University Press, 1996. M.S. Sarma, Introduction to Electrical Engineering. Oxford University Press, 2001. Si richiede la capacità di leggere un testo in inglese (l’inglese è la lingua utilizzata internazionalmente nei settori delle scienze e dell’ingegneria dell’informazione). Il materiale disponibile su web (lezioni, esercizi) è all’indirizzo: www.dti.unimi.it/˜liberali/elettronica1/ Elettronica I – Introduzione – p. 6 3 Prerequisiti È necessaria la conoscenza dei concetti fondamentali di: analisi matematica (matematica del continuo): algebra, funzioni trigonometriche, esponenziali, logaritmi, derivate, integrali, equazioni differenziali semplici, . . . fisica (elettromagnetismo): grandezze fisiche, verifica dimensionale, sistema internazionale di misura, energia, potenza, carica elettrica, corrente elettrica, tensione, . . . architetture degli elaboratori: porte logiche, algebra di Boole Elettronica I – Introduzione – p. 7 Modalità di esame Prova scritta (compitini durante il semestre, oppure esame scritto finale: 1. problemi da risolvere anche numericamente (con libro e CALCOLATRICE) 2. esercizi di simulazione al calcolatore con SPICE + Prova orale (obbligatoria per tutti) Elettronica I – Introduzione – p. 8 4