Appunti e riassunti di Elettronica

19 settembre

Sistema di elaborazione del segnale

Il segnale è un dominio del tempo, è una quantità elettrica se consideriamo il segnale elettrico che varia nel tempo; può anche essere considerato un dominio della frequenza tramite l'analisi di Fourier.

Quantità fisica, temperatura, pressione.

Sensore = dispositivo che rileva questa quantità e la trasforma in una quantità elettrica, cioè in un segnale elettrico.

Segnale elettrico, tensione, corrente.

Amplificatore: può essere utile misurare segnali, variazioni troppo piccole allora le amplifichiamo.

Segnale amplificato + disturbi, i disturbi sono altri segnali indesiderati che si sommano al segnale che a noi interessa misurare.

Filtro = dispositivo elettronico che elimina solo i disturbi in base alla frequenza del segnale.

Segnale amplificato.

Ulteriore elaborazione analogica.

N.B. analogico è tutto ciò che deriva dal mondo fisico e reale, digitale è tutto ciò che è basato su un'informazione numerica, sistema binario.

ADC = analog to digital converter.

Segnale digitale.

Elettronica digitale.

I sistemi elettronici per funzionare hanno bisogno di energia = power management. Possono essere attaccati alla corrente oppure possono essere alimentati da una batteria.

Si può cambiare anche nella direzione opposta, da digitale ad analogico.

Natura del segnale biomedico

Il corpo umano è una sorgente di segnali biochimici, elettrici e fisici; questi segnali possono trovarsi o meno in un range standard a seconda che si trovano in condizioni fisiologiche o patologiche.

In ambito biomedico ci sono due elaborazioni digitali utili affinché il medico possa effettuare una diagnosi.

L'elettronica medica consente o di effettuare misurazioni di parametri oppure di regolare processi, pace maker regola il battito cardiaco.

Riduzione microelettronica nel settore biomedicale

Moore aveva predetto la miniaturizzazione dell'elettronica, oggi i dispositivi elettronici sono piccoli e wireless.

In base alla teoria di Moore esistono due linee tecnologiche:

• Moore more: cioè sempre più Moore ovvero si si muove sempre più nella direzione che Moore aveva predetto.
• More than Moore: cioè si cerca di andare oltre Moore, si aggiungono i sensori che hanno una tecnologia diversa, sono dispositivi con una tecnologia microelettromeccanica, detti MEMS, MicroElectroMechanical System.

19 settembre

Sistema di elaborazione del segnale

Il segnale è un dominio del tempo, è una quantità elettrica se consideriamo il segnale elettrico che varia nel tempo; può anche essere considerato un dominio della frequenza tramite l'analisi di Fourier.

Quantità fisica, temperatura, pressione.

Sensore = dispositivo che rileva questa quantità e la trasforma in una quantità elettrica, cioè in un segnale elettrico.

Segnale elettrico, tensione, corrente.

Amplificatore: può essere difficile misurare segnali, variazioni troppo piccole allora le amplifichiamo.

Segnale amplificato + disturbi, i disturbi sono altri segnali indesiderati che si sommano al segnale che a noi interessa misurare.

Filtro = dispositivo elettronico che elimina solo i disturbi in base alla frequenza del segnale.

Segnale amplificato.

Ulteriore elaborazione analogica.

ADC = analog to digital converter.

Segnale digitale.

Elettronica digitale.

Si può cambiare anche nella direzione opposta, da digitale ad analogico.

N.B. analogico è tutto ciò che deriva dal mondo fisico e reale, digitale è tutto ciò che è basato su un'informazione numerica, sistema binario.

Natura del segnale biomedico

Il corpo umano è una sorgente di segnali biochimici, elettrici e fisici; questi segnali possono trovarsi o meno in un range standard a seconda che ci troviamo in condizioni fisiologiche o patologiche.

In ambito biomedico ci sono delle elaborazioni digitali utili affinché il medico possa effettuare una diagnosi.

L'elettronica medicale consente o di effettuare misurazioni di parametri oppure di regolare processi, pacemaker regola il battito cardiaco.

Miniaturizzazione nel settore biomedicale

Nuove idee per la miniaturizzazione della microelettronica, oggi i dispositivi elettronici sono piccoli e wireless.

In base alla teoria di Moore esistono due linee tecnologiche:

• More Moore: cioè sempre più Moore ovvero si muove sempre più nella direzione che Moore aveva predetto.
• More than Moore: cioè si cerca di andare oltre Moore, si aggiungono i sensori che hanno una tecnologia diversa, sono dispositivi con una tecnologia microelettromeccanica, detti MEMS, MicroElectroMechanical Systems.

Storia dell'elettronica

• Primo computer meccanico ideato nel 1832 da Babbage.
• Inizialmente c'erano i dispositivi a vuoto, in cui gli elettroni della corrente elettrica scorrevano nel vuoto, = tv a tubo catodico.
• Nel 1946 c'è stato il primo calcolatore elettronico ENIAC.
• La prima rivoluzione elettronica è avvenuta quando si è iniziato ad usare materiali conduttori, il più usato è il silicio. Il principale dispositivo a silicio è il transistor.
• Negli anni 60 c'è il primo circuito integrato, un unico pezzo di silicio con più transistor.
• Nel 1971 la Intel inventò il primo 4bit microprocessore con circa 2300 transistor da 10 nm e un sistema sincronizzato da un orologio di frequenza 0,1 MHz, = clock speed.
• 1982: 134.000 transistor di 1,5 um, cl