OBIETTIVI FORMATIVI:
1. Conoscenza delle caratteristiche di funzionamento dei principali dispositivi elettronici analogici e digitali.
2. Conoscenza delle differenze tra segnali analogici e segnali digitali e dei principi di conversione dall’uno all’altro
3. Utilizzo delle conoscenze acquisite per formulare ipotesi di progetto di semplici sistemi elettronici


OBIETTIVI IN TERMINI DI RISULTATI ATTESI:

Conoscenze e capacità di comprensione (descrittore di Dublino n. 1):
- La conoscenza dei metodi di analisi di circuiti contenenti dispositivi elettronici analogici e digitali consentirà allo studente di comprendere il funzionamento di sistemi elettronici per l’elaborazione di segnali.
- La conoscenza dei metodi di analisi di sistemi elettronici più complessi, come amplificatori e convertitori AD/DA permetterà allo studente di maturare consapevolezza sugli strumenti a disposizione per la progettazione di sistemi di elaborazione dati.

Competenze al fine di applicare conoscenza e comprensione (descrittore di Dublino n. 2):
- Le conoscenze acquisite permetteranno allo studente di analizzare criticamente l’utilizzo dei diversi dispositivi elettronici e di proporre soluzioni per costruire un sistema elettronico.
- L’utilizzo delle conoscenze acquisite permetterà allo studente di avanzare e ipotesi di progetto riguardanti circuiti analogici e digitali da integrare in un sistema di elaborazione dati.

POGRAMMA DEL CORSO (6 MODULI):
1. Segnali e bipoli elettrici
Caratteristiche dei segnali elettrici, caratteristica ingresso/uscita, teoremi di Thevenin, Resistenze di ingresso e uscita di un circuito. Diodo, definizione e caratteristiche generali. Circuiti a diodi e loro utilizzo
2. Transistor MOS
Definizione e generalità. Zone di funzionamento, curve caratteristiche. Polarizzazione. Transconduttanza e analisi per piccoli segnali. Amplificatori MOS e configurazioni.
3. MOS come dispositivi digitali
Inverter MOS, caratteristiche generali, carico passivo e attivo, ottimizzazione. Inverter CMOS. Configurazioni serie e parallelo di inverter MOS. Porte logiche a livello transistor
4. Amplificatori operazionali
Generalità. Caratteristiche dell’amplificatore operazionale ideale. Retroazione negativa. Circuiti con amplificatori operazionali: sommatori, amplificatore differenziale, integratore.
5. Amplificatori operazionali non lineari
Retroazione positiva e conseguenze. Comparatori e Trigger di Smith. Generatori di segnale: circuito a ponte di Wien e multivibratori astabili
6. Conversione analogico-digitale
Segnali digitali, caratteristiche generali e differenze con i segnali analogici. Discretizzazione e quantizzazione di un segnale. Circuito Sample and Hold. Esempi di convertitori analogico-digitale e digitale-analogico

PROVA D'ESAME:
Prova scritta composta da domande a risposta aperta.

La prova mira a verificare il raggiungimento dei seguenti obiettivi:
a) lo studente dovrà dimostrare di saper utilizzare i dispositivi elettronici per effettuare semplici elaborazioni;
b) lo studente dovrà dimostrare di essere in grado di comprendere i principi di amplificazione e generazione di un segnale;
c) lo studente dovrà dimostrare di conoscere le principali differenze tra segnali digitali e analogici e della loro mutua conversione;
d) lo studente dovrà dimostrare di conoscere i principali circuiti per la mutua conversione di segnali analogici e digitali;
e) lo studente dovrà dimostrare di saper effettuare scelte progettuali nell’ambito di semplici sistemi elettronici.

Circuiti per la microelettronica, Adel S. Sedra, Kenneth C. Smith, EdiSes