Elettronica 2 - Appunti e nozioni

Ingegneria

FACOLTA’ 2013/2014

ANNO ACCADEMICO Ingegneria Elettronica

CORSI DI LAUREA Elettronica 2

INSEGNAMENTO Caratterizzante

TIPO DI ATTIVITA’ 02945

CODICE INSEGNAMENTO NO

ARTICOLAZIONE IN MODULI Ing-Inf/01

SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE Claudio Arnone

DOCENTE RESPONSABILE Professore Ordinario, Università di Palermo

6

CFU 90

NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO

STUDIO PERSONALE 60

NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE

ATTIVITA’ DIDATTICHE ASSISTITE Dispositivi Elettronici, Elettronica 1

PROPEDEUTICITA’ III

ANNO DI CORSO Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it

SEDE Lezioni frontali, Esercitazioni in aula,

ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA Esercitazioni in laboratorio

Obbligatoria

MODALITA’ DI FREQUENZA Prova scritta e colloquio orale

METODI DI VALUTAZIONE Voto in trentesimi

TIPO DI VALUTAZIONE Secondo semestre (primo modulo)

PERIODO DELLE LEZIONI Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it

CALENDARIO DELLE ATTIVITA’

DIDATTICHE Dopo ogni lezione o su appuntamento via e-mail.

ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI

STUDENTI

RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI

Conoscenza e capacità di comprensione

Il corso porta a conoscenza dello studente le principali soluzioni circuitali integrate impiegate nei

dispositivi digitali, e i principali processi tecnologici impiegati per la fabbricazione di

microdispositivi. Alla fine del corso lo studente, oltre a conoscere i circuiti di base, è in grado di

sviluppare soluzioni originali a problematiche di controllo e misura con circuiti digitali.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Seguendo il corso lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze acquisite sia per la

implementazione di circuiti digitali tradizionali sia per sviluppare autonomamente nuove soluzioni.

Autonomia di giudizio

Nel corso viene data particolare enfasi nello stimolare la capacità di giudizio autonomo dello

studente nel valutare strategie circuitali, convenienze economiche, qualità ed efficienza associate

alle problematiche circuitali da risolvere.

Abilità comunicative

Il corso è tenuto in modo tale da stimolare e migliorare le abilità comunicative dello studente in

relazione agli argomenti specifici affrontati. Per verifica, la prova di esame prevede, oltre alla prova

scritta (consistente in un progetto circuitale), anche una breve presentazione orale su uno o più

argomenti affrontati durante le lezioni, nella quale lo studente possa mettere in evidenza le abilità

comunicative acquisite.

OBIETTIVI FORMATIVI DELL’INSEGNAMENTO

Il corso offre una sintesi delle soluzioni circuitali mixed signal ottenibili impiegando dispositivi

elettronici integrati, nonché delle relative tecnologie di microfabbricazione. Trattandosi di tematiche

in continua e rapida evoluzione, gli argomenti affrontati riguardano principalmente circuiti e

tecnologie di base, la cui conoscenza possa permettere allo studente un eventuale futuro

approfondimento autonomo.

ORE FRONTALI LEZIONI FRONTALI

2 Segnali a basso e alto livello. Condizionamento di segnale.

2 Frequenze audio, video e RF, concetto di dinamica e rumore

2 Circuiti RLC di interesse applicativo. Risposta ai transitori.

2 Logiche a diodi, limitatori, fissatori e rivelatori di picco. Attenuatori variabili.

2 Struttura generale di un sistema elettronico, dal sensore all’attuatore.

2 Principali famiglie logiche e relative caratteristiche. Margine di rumore.

2 Fan-in, fan-out, tempi di propagazione.

2 Pull-up e pull-down, uscite open collector e open drain.

4 Flusso del processo MOS e del processo CMOS.

4 Capacità parassite nei MOS, potenza dissipata e relativi limiti teorici.

3 Tempodi propagazione nei CMOS, porte NOR, NAND e di trasmissione.

2 Dispositivi bipolari, struttura tipica, tempo di risposta.

1 Struttura totem-pole, open collector e applicazioni. Logica AS e ALS.

4 Logica ad iniezione di corrente e applicazioni. Tecnologia BiCMOS

2 Logiche ECL e applicazioni.

2 Impiego dell’isteresi nei circuiti di condizionamento. Schmitt trigger e applic.

2 Circuiti di sample-and-hold e di track-and-hold. Switch analogici e applicaz.

1 Principali convertitori D/A.

2 Principali convertitori A/D

2 Applicazioni dei convertitori D/A e A/D.

2 Il fotomoltiplicatore come esempio di convertitore con uscita in frequenza.

2 Convertitore A/D di tipo Sigma-Delta e applicazioni.

1 Interfacce digitali di potenza

ESERCITAZIONI

1 Circuiti di condizionamento del segnale.

1 Implementazioni di funzioni logiche con dispositivi CMOS e interfaccianenti.

2 Tecniche di progetto di sistemi di controllo e misura con componenti analogici

e digitali.

1 Tecniche per minimizzare il consumo di energia nei dispositivi integrati.

2 Sistemi di temporizzazione.

3 Convertitori AD e DA.

A. Sedra, K. Smith: "Circuiti per la Microelettronica", quarta edizione,

TESTO Edizioni "Ingegneria 2000", Roma, 2004.

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