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Libera ±«²Ô¾±±¹±ð°ù²õ¾±³Ùà di Bolzano

Elettronica

Semestre 1-2 · 42428 · Corso di laurea in Ingegneria Elettronica e dei Sistemi ciberfisici · 12CFU · IT


M1
• Fondamenti di ingegneria elettronica ed elettrotecnica: grandezze elettriche, concetto di bipoli e quadripoli; generatori ideali e reali; leggi di Kirchhoff.
• Circuiti resistivi e bipoli adinamici: bipoli resistivi e legge di Ohm; circuiti equivalenti di Thevenin e Norton; analisi nodale e semplificazione dei circuiti; principio di sovrapposizione.
• Circuiti dinamici e risposta ai transitori: introduzione ai bipoli dinamici; circuiti di primo e secondo ordine; risposta ai transitori e analisi nel dominio del tempo.
• Analisi dei circuiti sinusoidali: sovrapposizione nei circuiti in regime sinusoidale; circuiti multifrequenza e scomposizione dei segnali; modelli di Thevenin e Norton in AC; analisi nodale in regime sinusoidale.
• Potenza in regime sinusoidale: calcolo della potenza istantanea e media; valori efficaci (RMS), potenza complessa e fattore di potenza.
• Bipoli e interconnessioni di circuiti: bipoli e loro caratteristiche; modalità di connessione e applicazioni pratiche; analisi dei circuiti a bipolo in regime dinamico e sinusoidale.
• Amplificatori operazionali: principi e funzionamento degli op-amp; configurazioni di circuito e meccanismo di retroazione; analisi dei circuiti con op-amp in condizioni dinamiche e sinusoidali.
• Risposta in frequenza e filtri: funzione di trasferimento e comportamento del sistema; scala dei decibel e diagrammi di Bode; progettazione e analisi dei filtri.
• Simulazione dei circuiti con SPICE: introduzione a SPICE come strumento di simulazione; modellazione e analisi dei componenti elettrici; applicazioni pratiche nella progettazione dei circuiti.

M2
• Diodi: modelli, circuiti raddrizzatori, regolatori di tensione basati su diodi, circuiti di limitazione e clamping.
• Amplificatori operazionali: circuiti avanzati, amplificatori differenziali, integratori e differenziatori, filtri attivi e non idealità, retroazione positiva.
• Modelli MOSFET e BJT: struttura fisica, modello I-V, modello C-V, capacità e resistenze parassite, modelli a piccolo segnale, MOSFET a canale p, BJT pnp.
• Amplificatori a transistor: principi di base, configurazioni di base, reti di polarizzazione, amplificatori a circuiti discreti e IC. Amplificatori differenziali: coppia differenziale.
• Risposta in frequenza: risposte in bassa e alta frequenza, risposta in alta frequenza di amplificatori MOSFET.
• Circuiti logici digitali: elementi di algebra booleana, logica combinatoria. Topologie dei circuiti logici CMOS, funzionamento dinamico e dissipazione di potenza.

Docenti: Luisa Petti, Giuseppe Ciccone, Alessandro Torrisi
Teaching assistants: Alessandro Alleva

Ore didattica frontale: 72
Ore di laboratorio: 48
Obbligo di frequenza: La partecipazione non è obbligatoria, ma è fortemente consigliata, poiché molti lavori di laboratorio richiedono un’adeguata infrastruttura software e hardware. Gli studenti assenti devono contattare il docente all’inizio del corso per ricevere supporto sulle modalità di studio autonomo.

Argomenti dell'insegnamento
M1 • Fondamenti di ingegneria elettronica ed elettrotecnica: grandezze elettriche, concetto di bipoli e quadripoli; generatori ideali e reali; leggi di Kirchhoff. • Circuiti resistivi e bipoli adinamici: bipoli resistivi e legge di Ohm; circuiti equivalenti di Thevenin e Norton; analisi nodale e semplificazione dei circuiti; principio di sovrapposizione. • Circuiti dinamici e risposta ai transitori: introduzione ai bipoli dinamici; circuiti di primo e secondo ordine; risposta ai transitori e analisi nel dominio del tempo. • Analisi dei circuiti sinusoidali: sovrapposizione nei circuiti in regime sinusoidale; circuiti multifrequenza e scomposizione dei segnali; modelli di Thevenin e Norton in AC; analisi nodale in regime sinusoidale. • Potenza in regime sinusoidale: calcolo della potenza istantanea e media; valori efficaci (RMS), potenza complessa e fattore di potenza. • Bipoli e interconnessioni di circuiti: bipoli e loro caratteristiche; modalità di connessione e applicazioni pratiche; analisi dei circuiti a bipolo in regime dinamico e sinusoidale. • Amplificatori operazionali: principi e funzionamento degli op-amp; configurazioni di circuito e meccanismo di retroazione; analisi dei circuiti con op-amp in condizioni dinamiche e sinusoidali. • Risposta in frequenza e filtri: funzione di trasferimento e comportamento del sistema; scala dei decibel e diagrammi di Bode; progettazione e analisi dei filtri. • Simulazione dei circuiti con SPICE: introduzione a SPICE come strumento di simulazione; modellazione e analisi dei componenti elettrici; applicazioni pratiche nella progettazione dei circuiti. M2 • Diodi: modelli, circuiti raddrizzatori, regolatori di tensione basati su diodi, circuiti di limitazione e clamping. • Amplificatori operazionali: circuiti avanzati, amplificatori differenziali, integratori e differenziatori, filtri attivi e non idealità, retroazione positiva. • Modelli MOSFET e BJT: struttura fisica, modello I-V, modello C-V, capacità e resistenze parassite, modelli a piccolo segnale, MOSFET a canale p, BJT pnp. • Amplificatori a transistor: principi di base, configurazioni di base, reti di polarizzazione, amplificatori a circuiti discreti e IC. Amplificatori differenziali: coppia differenziale. • Risposta in frequenza: risposte in bassa e alta frequenza, risposta in alta frequenza di amplificatori MOSFET. • Circuiti logici digitali: elementi di algebra booleana, logica combinatoria. Topologie dei circuiti logici CMOS, funzionamento dinamico e dissipazione di potenza.

Insegnamenti propedeutici
nessuno

Modalità di insegnamento
Lezioni e Laboratori/Workshop

Obiettivi formativi
M1: Conoscenze e comprensione Lo studente conosce il concetto di modello di circuito e dei suoi componenti fondamentali, nonché le leggi e i teoremi fondamentali (inclusi i limiti della loro validità) necessari per analizzare un circuito. Applicazione delle conoscenze e comprensione Lo studente è in grado di utilizzare le conoscenze acquisite per creare modelli di circuito e analizzare circuiti elettrici. Capacità di giudizio Lo studente è in grado di selezionare, tra i vari strumenti forniti dal corso, quelli più adatti a raggiungere gli obiettivi in termini di modellazione e analisi dei circuiti elettrici. Capacità comunicative Lo studente è in grado di presentare le competenze acquisite utilizzando un vocabolario appropriato all’argomento. Capacità di apprendimento Lo studente è in grado di utilizzare gli strumenti e le tecniche di ragionamento acquisiti per ampliare le proprie conoscenze. M2 Conoscenze e comprensione La formazione nell’ambito dell’Ingegneria Elettronica permette al laureato di: Conoscere e comprendere i principi fondamentali, le tecniche e i metodi di progettazione, prototipazione e collaudo di circuiti elettronici analogici e digitali di base. Applicazione delle conoscenze e comprensione Grazie alla formazione in Ingegneria Elettronica, il laureato in Ingegneria Elettronica e dei Sistemi Ciberfisici sarà in grado di: Applicare la propria conoscenza di Elettronica per analizzare e comprendere il funzionamento di circuiti analogici e digitali, utilizzando le approssimazioni più adeguate; Svolgere semplici attività sperimentali su sistemi elettronici, acquisendo misure relative al sistema e al suo comportamento Capacità di giudizio Il laureato ha la capacità di giudicare e discernere fra differenti soluzioni dei problemi, valutando le alternative e le metodologie da applicare, riguardanti circuiti elettronici analogici e digitali fondamentali. Il laureato ha la capacità di partecipare nella raccolta di dati, l’analisi e la formulazione di giudizi critici e proposte di progetto. Capacità comunicative Il laureato è in grado di comunicare, di comprendere ed elaborare testi su problematiche di carattere tecnico. In questo caso saranno oggetto di valutazione non solo i contenuti dell’elaborato, ma anche le capacità di sintesi, comunicazione ed esposizione del candidato. Capacità di apprendimento Il laureato acquisisce gli strumenti metodologici per lo studio e l’approfondimento, anche individuale, e possiede le conoscenze necessarie per affrontare i successivi livelli di formazione universitaria (laurea magistrale o master di primo livello).

Modalità d'esame
Valutazione: esame scritto e orale, con valutazione scritta “in itinereâ€, possibilità di svolgere un progetto assegnato al fine della valutazione

Criteri di valutazione
I criteri di valutazione saranno: - la correttezza delle risposte fornite nell’esame scritto, con particolare attenzione alla procedura di risoluzione adottata e alla correttezza formale delle stesse; - la correttezza delle risposte fornite nell’esame orale, con particolare attenzione alla terminologia utilizzata

Bibliografia obbligatoria

M1:

Circuiti elettriciâ€, Charles K. Alexander, Matthew Sadiku, Giambattista Gruosso, Giancarlo Storti Gajani.  

M2:

Adel S. Sedra, Kenneth C. Smith, “Microelectronic Circuits,†Oxford University Press, 7th ed. (other editions are equally acceptable)



Bibliografia facoltativa

Paul Horowitz, Winfield Hill, “The Art of Electronicsâ€, Cambridge University Press, 2nd Edition (other new editions are equally acceptable)



Altre informazioni
Lingua in cui verte l'esame: ITALIANO Software utilizzato: LTspice


Obiettivi di sviluppo sostenibile
Questa attività didattica contribuisce al raggiungimento dei seguenti Obiettivi di Sviluppo sostenibile.



Modules

Semestre 1 · 42428A · Corso di laurea in Ingegneria Elettronica e dei Sistemi ciberfisici · 6CFU · IT

Module A — Fondamenti di Elettronica

• Fondamenti di ingegneria elettronica ed elettrotecnica: grandezze elettriche, concetto di bipoli e quadripoli; generatori ideali e reali; leggi di Kirchhoff.
• Circuiti resistivi e bipoli adinamici: bipoli resistivi e legge di Ohm; circuiti equivalenti di Thevenin e Norton; analisi nodale e semplificazione dei circuiti; principio di sovrapposizione.
• Circuiti dinamici e risposta ai transitori: introduzione ai bipoli dinamici; circuiti di primo e secondo ordine; risposta ai transitori e analisi nel dominio del tempo.
• Analisi dei circuiti sinusoidali: sovrapposizione nei circuiti in regime sinusoidale; circuiti multifrequenza e scomposizione dei segnali; modelli di Thevenin e Norton in AC; analisi nodale in regime sinusoidale.
• Potenza in regime sinusoidale: calcolo della potenza istantanea e media; valori efficaci (RMS), potenza complessa e fattore di potenza.
• Bipoli e interconnessioni di circuiti: bipoli e loro caratteristiche; modalità di connessione e applicazioni pratiche; analisi dei circuiti a bipolo in regime dinamico e sinusoidale.
• Amplificatori operazionali: principi e funzionamento degli op-amp; configurazioni di circuito e meccanismo di retroazione; analisi dei circuiti con op-amp in condizioni dinamiche e sinusoidali.
• Risposta in frequenza e filtri: funzione di trasferimento e comportamento del sistema; scala dei decibel e diagrammi di Bode; progettazione e analisi dei filtri.
• Simulazione dei circuiti con SPICE: introduzione a SPICE come strumento di simulazione; modellazione e analisi dei componenti elettrici; applicazioni pratiche nella progettazione dei circuiti.

Docenti: Luisa Petti, Giuseppe Ciccone
Teaching assistants: Alessandro Alleva

Ore didattica frontale: 36
Ore di laboratorio: 24

Argomenti dell'insegnamento
• Fondamenti di ingegneria elettronica ed elettrotecnica: grandezze elettriche, concetto di bipoli e quadripoli; generatori ideali e reali; leggi di Kirchhoff. • Circuiti resistivi e bipoli adinamici: bipoli resistivi e legge di Ohm; circuiti equivalenti di Thevenin e Norton; analisi nodale e semplificazione dei circuiti; principio di sovrapposizione. • Circuiti dinamici e risposta ai transitori: introduzione ai bipoli dinamici; circuiti di primo e secondo ordine; risposta ai transitori e analisi nel dominio del tempo. • Analisi dei circuiti sinusoidali: sovrapposizione nei circuiti in regime sinusoidale; circuiti multifrequenza e scomposizione dei segnali; modelli di Thevenin e Norton in AC; analisi nodale in regime sinusoidale. • Potenza in regime sinusoidale: calcolo della potenza istantanea e media; valori efficaci (RMS), potenza complessa e fattore di potenza. • Bipoli e interconnessioni di circuiti: bipoli e loro caratteristiche; modalità di connessione e applicazioni pratiche; analisi dei circuiti a bipolo in regime dinamico e sinusoidale. • Amplificatori operazionali: principi e funzionamento degli op-amp; configurazioni di circuito e meccanismo di retroazione; analisi dei circuiti con op-amp in condizioni dinamiche e sinusoidali. • Risposta in frequenza e filtri: funzione di trasferimento e comportamento del sistema; scala dei decibel e diagrammi di Bode; progettazione e analisi dei filtri. • Simulazione dei circuiti con SPICE: introduzione a SPICE come strumento di simulazione; modellazione e analisi dei componenti elettrici; applicazioni pratiche nella progettazione dei circuiti.

Modalità di insegnamento
Lezioni e Laboratori/Workshop

Bibliografia obbligatoria

M1:

Circuiti elettriciâ€, Charles K. Alexander, Matthew Sadiku, Giambattista Gruosso, Giancarlo Storti Gajani. 

 



Bibliografia facoltativa

Paul Horowitz, Winfield Hill, “The Art of Electronicsâ€, Cambridge University Press, 2nd Edition (other new editions are equally acceptable)



Semestre 2 · 42428B · Corso di laurea in Ingegneria Elettronica e dei Sistemi ciberfisici · 6CFU · IT

Module B — Progetto di Circuiti Elettronici

• Diodi: modelli, circuiti raddrizzatori, regolatori di tensione basati su diodi, circuiti di limitazione e clamping.
• Amplificatori operazionali: circuiti avanzati, amplificatori differenziali, integratori e differenziatori, filtri attivi e non idealità, retroazione positiva.
• Modelli MOSFET e BJT: struttura fisica, modello I-V, modello C-V, capacità e resistenze parassite, modelli a piccolo segnale, MOSFET a canale p, BJT pnp.
• Amplificatori a transistor: principi di base, configurazioni di base, reti di polarizzazione, amplificatori a circuiti discreti e IC. Amplificatori differenziali: coppia differenziale.
• Risposta in frequenza: risposte in bassa e alta frequenza, risposta in alta frequenza di amplificatori MOSFET.
• Circuiti logici digitali: elementi di algebra booleana, logica combinatoria. Topologie dei circuiti logici CMOS, funzionamento dinamico e dissipazione di potenza.

Docenti: Alessandro Torrisi

Ore didattica frontale: 36
Ore di laboratorio: 24

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