I
1
Introduzione
4.3 Resistività e conduttività
5
1
2
Un mondo interconnesso
Telecomunicazioni
2.1 Comunicare…
…cosa?
…con quali organi?
…mediante quali fenomeni fisici?
2.2 Onde
2.3 Segnali
2.4 Condividere a lunga distanza
3
Una materia, più discipline
2
1
Funzioni di variabile reale
Definizione di funzione
Parametri
Proporzionalità diretta e inversa
Legge di variazione lineare
Grafici lineari per punti
Valore medio
Funzione esponenziale
Funzione logaritmica
Funzioni trigonometriche
4.1 Misura degli angoli
4.2 Funzioni seno e coseno
5
Numeri complessi
5.1 Definizioni
5.2 Corrispondenza tra numeri complessi, punti di un
piano cartesiano e vettori bidimensionali
5.3 Forma trigonometrica
5.4 Forma esponenziale
5.5 Moltiplicazioni tra numeri complessi
Moltiplicazione per un numero reale k > 0
Moltiplicazione per j
Moltiplicazione per – j
6
Aspetti computazionali
6.1
6.2
6.3
6.4
6.5
3
1
Cifre significative
Notazione esponenziale
Ordine di grandezza
Quantità trascurabili
Frazioni
Corrente elettrica
Carica elettrica
Modello atomico di Bohr
Agitazione termica
Intensità di corrente
Conduttori
Tensione elettrica
2.1
2.2
2.3
2.4
3
4
2
2
3
3
5
5
5
5
6
6
7
8
9
10
10
10
12
12
Campo elettrico e d.d.p.
Generatore di tensione
Bilancio energetico
Verso convenzionale della corrente
Energia e potenza elettrica
Resistenza elettrica
4.1 Legge di Ohm
4.2 Resistenza e conduttanza
6 Punto di riferimento di massa
Esercizi
4
1
2
Parametri mediati dei segnali
Capacità elettrica
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
4
5
Condensatore e sua capacità
Carica e scarica del condensatore
Costante dielettrica
Capacità in serie
Capacità in parallelo
Comportamento in CC e in CA
Induzione elettromagnetica
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
15
15
15
16
16
16
19
19
19
20
21
22
23
23
24
25
25
26
27
27
28
Segnali periodici
2.1 Componente continua
2.2 Valore efficace
3
28
29
29
32
32
33
33
34
35
36
37
37
39
40
42
43
Circuiti in corrente alternata
1.1 Generalità
1.2 Segnali sinusoidali
Segnali continui come segnali sinusoidali a
frequenza f = 0
1.3 Altri segnali periodici
12
13
13
14
Elettrotecnica di base e circuiti in
corrente continua
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
2
5.1 Definizioni, simbolismi e convenzioni
5.2 Additività delle tensioni
5.3 Generatori reali
5.4 Prima legge di Kirchhoff
5.5 Seconda legge di Kirchhoff
5.6 Elementi in serie
5.7 Elementi in parallelo
5.8 Partitore di tensione
5.9 Partitore di corrente
5.10 Studio di una rete elettrica con le leggi di Kirchhoff
5.11 Principio di sovrapposizione degli effetti
5.12 Teoremi di Thévenin e Norton
Strumenti matematici
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
2
3
4
1
2
2
Studio dei circuiti in corrente continua
Campo magnetico
Legge dell’induzione elettromagnetica
Forza di Lorentz
Induttanza
Induttanze in serie e in parallelo
Comportamento dell’induttanza in CC e in CA
Trasformatore
Studio dei circuiti in corrente alternata
5.1 Regime sinusoidale
5.2 Grandezze sinusoidali come vettori e numeri
complessi
5.3 Legge di Ohm generalizzata
Induttanza
Capacità
Resistenza
Impedenza e ammettenza
5.4 Additività delle tensioni in campo complesso
5.5 Prima legge di Kirchhoff in campo complesso
5.6 Studio di una rete elettrica
Reattanza e suscettanza
Applicazione della legge di Ohm
5.7 Comportamento delle reattanze alle basse e alte
frequenze
5.8 Potenza attiva, reattiva, apparente
Esercizi
45
45
46
52
53
53
54
56
56
56
58
58
59
59
60
60
61
62
62
63
63
63
64
64
65
66
67
68
68
72
73
74
III
I
5
1
Elettronica digitale
Il mondo digitale
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
Segnali analogici e segnali digitali
Dati
Sistema di numerazione decimale
Sistema di numerazione binario
Conversione da decimale a binario
Multipli binari
Operazioni elementari e rappresentazione dei
numeri in bit
Contare in binario
Somma e prodotto di numeri binari
Numeri binari relativi
Numeri binari frazionari
1.8 Sistema di numerazione esadecimale
1.9 Rappresentazione binaria dei dati
Codice ASCII
Codici ASCII estesi
Sistema di codifica Unicode
1.10 Segnali binari
1.11 Evoluzione dell’elettronica digitale
2
Porte logiche
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
Definizione di funzione logica
Funzione logica NOT
Funzione logica AND
Funzione logica OR
Funzione logica EX-OR
Porte logiche elementari
porta AND come blocco di controllo
Porta EX-OR come invertitore controllato
Porta EX-NOR come comparatore
2.7 Porte logiche a tre o più ingressi
2.8 Teorema di De Morgan
2.9 Sintesi a porte NAND
3
Circuiti combinatori
3.1 Generalità
3.2 Sommatori
Sommatore a un bit
Full-adder
Sommatore a n bit
3.3 Codificatori
3.4 Decodificatori
3.5 Sistemi di visualizzazione
Diodo LED
Display a 7 segmenti
Codifica BCD
Decoder/driver BCD-7 segmenti
3.6 Multiplexer
Multiplexer come generatore di funzioni logiche
3.7 Demultiplexer
4
Circuiti sequenziali
4.1 Generalità
4.2 Latch SR a porte NOR
Inizializzazione
Latch con abilitazione
4.3 Segnale di clock
Circuiti level triggered
Circuiti edge triggered
4.4 Ingressi diretti
4.5 Livelli attivi
4.6 Flip-flop Integrati
Flip-flop SR
Flip-flop D
Flip-flop JK
Flip-flop T
IV
76
76
77
77
78
80
81
5
4.7 Registri
4.8 Contatori
Contatori di modulo arbitrario
Divisore di frequenza
Cronometro digitale
Circuito antirimbalzo
100
101
Memorie
103
103
105
105
5.1 Generalità
5.2 Buffer tri-state
5.3 Chip a stato solido
Espansione della memoria
81
6
Sistemi a microprocessore
6.1 Struttura generale
6.2 Canali di comunicazione
6.3 Esempi di funzionamento
Frigorifero
Computer
6.4 Microcontrollori
83
83
Esercizi
85
85
87
87
87
87
88
88
89
6
1
90
90
91
92
92
92
93
93
93
Informazione
Trasduzione del suono
Trasduzione dell’immagine fissa
Trasduzione dell’immagine in movimento
Trasduzione dei dati
Codifiche digitali di suoni e immagini
3.1
3.2
3.3
3.4
7
1
2
Suono
Immagine in movimento
Immagine fissa
Informazione analogica e digitale
Multimedialità
Trasduttori
2.1
2.2
2.3
2.4
3
Codifica del suono
Codifica dell’immagine fissa
Codifica dell’immagine in movimento
Vantaggi
3
95
96
96
97
Telecomunicazioni e sistemi di trasporto
Canali trasmissivi
Servizi e reti
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
4
5
98
8
99
99
99
1
Tecnologia trasmissiva
Grafo di rete
Servizi diffusivi: topologie di rete
Servizi interattivi: topologie di rete
Reti analogiche e digitali
Confronto tra mezzi trasmissivi
Organismi di normalizzazione
124
124
125
125
126
127
128
128
128
129
129
130
131
Analisi armonica e confronto tra
segnale e canale
Quadripoli lineari
Analisi armonica
133
133
134
135
136
2.1 I problemi fondamentali delle telecomunicazioni e
l’idea dell’analisi armonica
136
1.1 Principio di sovrapposizione degli effetti
1.2 Risposta in frequenza
1.3 Banda passante e larghezza di banda
2
112
112
112
113
113
114
114
115
115
116
116
117
118
119
120
121
Canali, servizi e reti
2.1 Linee di trasmissione
2.2 Trasmissioni radio
2.3 Fibre ottiche
95
109
110
Informazione, trasduzione e
digitalizzazione
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
2
107
107
108
109
I
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
3
Teorema di Fourier
Teorema di Parseval
Sviluppo dell’onda quadra
Rappresentazione nel dominio della frequenza
Banda occupata da un segnale
Confronto tra banda occupata dal segnale e
banda passante del sistema trasmissivo
Estensione del teorema di Fourier a segnali
non periodici
138
139
140
141
144
145
146
3.1 Sviluppo in serie di Fourier del segnale rettangolare 146
3.2 Rappresentazione nel dominio della frequenza dei
segnali non periodici
147
4
Spettro dei segnali non deterministici
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
Segnali deterministici e non deterministici
Segnali analogici
Segnali digitali binari
Formatori a coseno rialzato
Impulso di Nyquist
Segnali digitali non binari
Banda digitale
Esercizi
2.2 Broadcasting
Radiodiffusione terrestre
TV terrestre
TV satellitare
2.3 Reti informatiche
LAN cablate
Wireless LAN
Internet
2.4 Reti convergenti multiservizio
2.5 Sistemi di posizionamento
149
149
149
150
151
151
152
152
153
11
1
9
Aspetti funzionali generali
1
2
Modello di un sistema di comunicazione
Elaborazione del segnale
2.1 Amplificazione
2.2 Equalizzazione
2.3 Modulazione
Traslazione pura
2.4 Filtraggio
2.5 Elaborazione numerica
Codifica binaria e compressione
Cifratura
Codifica di canale
155
156
156
157
157
159
160
Funzioni di rete e trasporto
3.1 Multiplazione
Multiplazione FDM
Multiplazione TDM
Multiplazione WDM
3.2 Commutazione
3.3 Segnalazione
3.4 Gestione della mobilità
10
12
1
2
1
Breve storia delle telecomunicazioni
1.1 Scienze fisiche e matematiche
Fisica ed Elettronica
Matematica
Informatica e Cibernetica
1.2 Applicazioni
Trasmissione dati
Telefonia
Sistemi radio
2
Panorama attuale
2.1 Telefonia
Telefonia fissa
ISDN
Telefonia mobile
Telefonia IP
Fax
168
168
Attenuazione e ritardo
Distorsione
Rumore
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
4
Interferenza
Effetti della degradazione
5.1 Segnali analogici
5.2 Segnali digitali
6
Capacità informativa di un canale trasmissivo
6.1 Segnali analogici
6.2 Segnali digitali
Esercizi
13
169
171
171
Rumore esterno
Rumore impulsivo
Rumore termico
Rumore di alimentazione
Rapporto segnale/rumore
Figura di rumore
4.1 Diafonia
5
1
2
Onde meccaniche
Caratteristiche delle onde
Onde trasversali e onde longitudinali
Onde unidimensionali
Onde bidimensionali
Onde tridimensionali
Onde periodiche
Propagazione delle onde
4.1 Riflessione e rifrazione
4.2 Diffrazione
4.3 Diffusione
5
176
176
177
179
180
182
182
184
185
185
186
189
191
193
194
194
196
197
198
199
199
200
200
201
202
202
203
203
203
203
203
204
205
Onde e Acustica
2.1
2.2
2.3
2.4
3
4
174
174
Qualità del segnale
2.1 Distorsione lineare
2.2 Distorsione non lineare
162
162
Evoluzione delle telecomunicazioni
e panorama attuale
Filtri RLC
Esercizi
3
165
166
166
Diagrammi di Bode
Filtri RC
4.1 Induttore reale
4.2 Filtro RLC seri
4.3 Filtro RLC parallelo
Codifica di linea
3
Unità logaritmiche
3.1 Filtro RC passa-basso
3.2 Filtro RC passa-alto
4
173
Unità logaritmiche e filtri passivi
1.1 Guadagno di potenza in decibel
1.2 Guadagni di tensione e di corrente in decibel
1.3 Livelli assoluti
2
3
173
Generazione e propagazione di onde sonore
207
208
208
209
209
210
210
211
211
212
213
213
V
I
6
7
Caratteristiche oggettive del suono
Caratteristiche soggettive del suono
7.1 Intensità soggettiva
7.2 Risposta in frequenza
8
Microfoni
8.1 Direzionalità
8.2 Grandezze caratteristiche
Sensibilità e risposta in frequenza
Rumore di fondo
Impedenza elettrica
8.3 Principi di funzionamento
Microfono a condensatore
Microfono a bobina mobile
9
Altoparlanti
9.1 Grandezze caratteristiche
Rendimento / Sensibilità
Impedenza nominale
Risposta in frequenza
Potenza
9.2 Principi di funzionamento
Altoparlante a bobina mobile
Tweeter a cupola
Tromba
9.3 Diffusori
Baffle infinito
Bass-reflex / Labirinto
Sistemi a più vie
10 Sistemi multicanale
10.1 Stereofonia
10.2 Sistemi 2.1
10.3 Sistemi 5.1
Esercizi
14
1
3
15
1
217
3
4
5
6
7
Fibre graded index
Fibre monomodali
Prodotto larghezza di banda-distanza
Attenuazione
7.1 Perdite localizzate
7.2 Standardizzazione
220
221
221
222
222
223
225
225
225
226
228
228
Adattamento di impedenza
229
2.1 Impedenze d’ingresso e di uscita di un quadripolo 229
2.2 Impedenze iterative
230
2.3 Impedenze immagini
231
2.4 Quadripoli passivi simmetrici
232
2.5 Massimo trasferimento di potenza
233
2.6 Adattamento perfetto
233
2.7 Adattamento di un quadripolo
234
2.8 Reti adattatrici di impedenza
234
Linee di trasmissione
236
3.1 Cavo coassiale
236
3.2 Coppia simmetrica intrecciata
236
3.3 Costanti primarie
237
3.4 Propagazione
237
8
9
239
240
240
242
Tecnologie delle fibre ottiche
Dispositivi optoelettronici
9.1
9.2
9.3
9.4
Energia del fotone
Effetto LASER
Sorgenti ottiche
Fotorivelatori
10 Sistemi WDM
11 Amplificatori ottici a fibra attiva
16
1
2
3
4
246
247
248
248
248
249
250
250
250
251
252
253
253
254
255
255
256
256
257
257
257
258
259
259
260
Onde elettromagnetiche e antenne
Campo elettromagnetico
Classificazione e utilizzo delle onde radio
Propagazione delle onde radio
3.1 Atmosfera
Troposfera
Ionosfera
3.2 Propagazione troposferica
Onda superficiale
Onda diretta
Riflessione
Diffrazione
Diffusione
Condotto
3.3 Propagazione ionosferica
3.4 Fading
3.5 Attenuazione
3.6 Caratteristiche di propagazione in funzione della
frequenza
Generalità
Modello a parametri z
Modello a parametri y
Modelli a parametri ibridi
Modelli a parametri di trasmissione
3.7 Adattamento
3.8 Coefficiente di riflessione
Generalità
1.1 Costituzione
1.2 Lunghezze d’onda di lavoro
Principi di ottica geometrica
2.1 Indice di rifrazione
2.2 Propagazione guidata
2.3 Apertura numerica
Fibre step index multimodali
5.1 Dispersione cromatica
219
242
244
Sistemi in fibra ottica
3.1 Modi di propagazione
3.2 Dispersione modale
218
218
Quadripoli lineari e loro modelli
Neper
Costante di propagazione
3.5 Condizioni di non distorsione
Linea priva di perdite
Condizione di Heaviside
3.6 Velocità di propagazione
VI
3.9 Linea in cortocircuito
Esercizi
2
Teoria dei quadripoli lineari e linee
di trasmissione
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
2
214
214
214
215
216
216
217
Antenne
4.1 Direzionalità
Diagrammi di radiazione
Angolo di apertura
4.2 Parametri caratteristici
Rendimento
Guadagno e ERP
Area efficace
4.3 Tipi di antenna
Antenna hertziana
Antenna marconiana
Antenna a riflettore parabolico
Esercizi
262
264
265
265
265
267
268
268
269
269
270
272
274
277
