Corso di ELETTRONICA I E MISURE
Anno accademico 2011/12
Moduli
Il corso e’ costituito da 4 moduli (n.b. c'e' stato uno scambio di posizione rispetto l'a.a. 10-11).
Moduli A e B: al primo semestre (prima e seconda meta' del semestre, rispettivamente)
Moduli C: al secondo semestre
Modulo D: solo per il curriculum biomedica ed automazione; al secondo semestre (prima meta'
del semestre, quindi in parallelo al modulo C).
Corsi propedeutici
v. Regolamento Didattico del corso di laurea.
Obiettivi formativi
Il corso si propone di fornire le nozioni di base ed i metodi per lo studio delle proprietà dei
materiali per uso elettronico,
dei dispositivi elettronici e dei circuiti fondamentali dell'elettronica analogica, nonche' delle
misure elettriche ed elettroniche.
Programma del corso.
Modulo A: "Dispositivi elettronici" [Sergio Carrato, 3 cfu]
Introduzione. I segnali elettrici
Amplificatori, carico, parametri (Av, Ai, Rin,Rout).
Materiali conduttori, isolanti, semiconduttori.
Drogaggio. Elettrone e lacuna. Le correnti nei semiconduttori.
La giunzione p-n. I diodi. Circuito equivalente per piccoli segnali, semplici circuiti.
I transistori JFET, MOSFET e BJT: polarizzazione e stabilita' del punto di lavoro,
circuiti equivalenti per piccoli segnali, uso come amplificatori e
configurazioni principali (CS/CE, CG/CB, CD/CC, darlington, cascode).
Accoppiamenti fra stadi (AC, DC).
Stadi differenziali, pozzi di corrente, altri semplici circuiti.
Effetto Miller, comportamento ad alta frequenza.
Modulo B: "Elettronica applicata" [Paolo Sirotti, 3 cfu]
L'amplificatore operazionale. Circuiti con amplificatori operazionali.
Stabilità di un sistema con reazione; tipi di amplificatore (V, gm, z, I); compensazione.
Oscillatori sinusoidali. Oscillatori a forma d'onda non sinusoidale.
Amplificatori di potenza.
Principi del laser. Coerenza della luce. Led e laser a semiconduttori.
Fotorivelatori. Modulatori ottici.
Modulo C: "Misure" [Antonio Boscolo, 6 cfu]
Teoria della misurazione e valutazione dell'incertezza. Misura di grandezze elettriche: metodi e
tecniche.
[Le ragioni della misurazione. Relazioni tra: informazione, incertezza, misura e conoscenza.
Il procedimento conoscitivo sperimentale. Ingredienti di un processo di misurazione.
Sistema internazionale di unità di misura e campioni. Incertezza di misura. Misure dirette ed
indirette.
Modello di misura. Trasduttori. Strumentazione elettrica di misura
Misure di tensione.Misure di corrente. Misure di potenza. Misure di impedenza. Misure di tempo
frequenza. Misure di energia]
Strumentazione elettronica. Conversione A/D e D/A. Compatibilita' elettromagnetica.
Strumentazione automatica.
[Rappresentazione ed analisi nel dominio del tempo (oscilloscopi, registratori, ecc.).
Rappresentazione ed analisi nel dominio della frequenza (analizzatori di spettro, ecc.).
Rappresentazione ed analisi nel dominio degli stati.
Strumentazione autonoma, assistita, remota Cenni di compatibilità elettromagnetica]
Modulo D: "FPGA" [Stefano Marsi, 3 cfu]
Mutuato dalla prima parte del corso "sistemi integrati su FPGA", ovvero "Elettronica II - FPGA"
Esercitazioni
Per il modulo "A": simulazioni con Spice, ed una prova di laboratorio (costruzione e test
di un semplice amplificatore monostadio con JFET).
Esame
Ogni modulo ha il suo orale. Il voto finale e' dato, ovviamente, dalla media
dei voti dei moduli (i pesi dei moduli sono uguali), e viene registrato dal titolare del corso.
Per il modulo A, "dispositivi elettronici", poco dopo la fine del modulo stesso
viene svolta una provetta (semplice esercizio di polarizzazione e di segnale),
che vale, in caso di esito positivo, come prima domanda per l'orale.
Testi consigliati
Per il modulo A
Neil Storey, Electronics: a systems approach, 4th edition, Prentice-Hall, 2009.(Bibl. Fac.
21a/0248).
Boylestad, Nashelsky, "Electronic devices and circuit theory", Prentice Hall, 1996 (Bibl. Fac.
21a/0244 - 2 copie).
