Antonio DI BARTOLOMEO | LABORATORIO DI FISICA III
Antonio DI BARTOLOMEO LABORATORIO DI FISICA III
cod. 0512600016
LABORATORIO DI FISICA III
| 0512600016 | |
| DIPARTIMENTO DI FISICA "E.R. CAIANIELLO" | |
| CORSO DI LAUREA | |
| FISICA | |
| 2022/2023 |
| OBBLIGATORIO | |
| ANNO CORSO 3 | |
| ANNO ORDINAMENTO 2017 | |
| ANNUALE |
| SSD | CFU | ORE | ATTIVITÀ | |
|---|---|---|---|---|
| FIS/01 | 5 | 40 | LEZIONE | |
| FIS/01 | 7 | 84 | LABORATORIO |
| Obiettivi | |
|---|---|
| L'INSEGNAMENTO (12 CFU - 124 H) HA L'OBIETTIVO DI FORNIRE CONOSCENZE E CAPACITÀ TEORICO-PRATICHE NEL SETTORE DELL'ELETTRONICA ANALOGICA E DIGITALE. ESSO COSTITUISCE UNA INTRODUZIONE ALLA FISICA DEI DISPOSITIVI A SEMICONDUTTORE (DIODI, TRANSISTOR), AGLI AMPLIFICATORI OPERAZIONALI E ALLA MODELLIZZAZIONE DEI DISPOSITIVI ED AL PROGETTO DI CIRCUITI; INSEGNA A USARE LA STRUMENTAZIONE ELETTRONICA DI LABORATORIO PER LA REALIZZAZIONE E CARATTERIZZAZIONE DI CIRCUITI ATTIVI PIÙ' O MENO COMPLESSI. LA PROGETTAZIONE DI CIRCUITI VIENE EFFETTUATA ANCHE ATTRAVERSO L’USO DI SOFTWARE DI SIMULAZIONE COME SPICE E VHDL. CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: L'INSEGNAMENTO FORNISCE CONOSCENZE TEORICO-PRATICHE RELATIVE ALL'ELETTRONICA ANALOGICA E DIGITALE, DAL PUNTO DI VISTA DELLA FISICA DEI DISPOSITIVI E DA QUELLO DELLE APPLICAZIONI TECNOLOGICHE; MOSTRA COME PROGETTARE E REALIZZARE CIRCUITI PER APPLICAZIONI SPECIFICHE ED IN PARTICOLARE PER L'ACQUISIZIONE E L’ELABORAZIONE DI SEGNALI DA SENSORI O APPARATI DI MISURA PIU’ COMPLESSI. L'INSEGNAMENTO SI BASA SULLE COMPETENZE ACQUISITE NEI CORSI PRECEDENTI, IN SPECIAL MODO DI ELETTROMAGNETISMO E DI TEORIA DEI CIRCUITI. CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: GLI STUDENTI ACQUISISCONO FAMILIARITÀ CON IL FUNZIONAMENTO E L’USO DI DIODI, TRANSISTOR, AMPLIFICATORI OPERAZIONALI E DIVERSI CIRCUITI LOGICI. ALLA FINE DEL CORSO CI SI ASPETTA CHE GLI STUDENTI SIANO IN GRADO DI PROGETTARE E REALIZZARE SEMPLICI CIRCUITI ELETTRONICI ANALOGICI E DIGITALI E DI UTILIZZARE STRUMENTAZIONE AVANZATA PER LA MISURA DI GRANDEZZE ELETTRICHE. DOVREBBERO INOLTRE ESSERE IN GRADO DI CAPIRE LA LETTERATURA SPECIFICA DEL SETTORE. |
| Prerequisiti | |
|---|---|
| CONOSCENZA ADEGUATA DI FISICA GENERALE E CONOSCENZA APPROFONDITA DELLE TECNICHE DI ANALISI DEI CIRCUITI ELETTRICI. |
| Contenuti | |
|---|---|
| L'INSEGNAMENTO TRATTA I DISPOSITIVI A SEMICONDUTTORE (DIODI E TRANSISTOR) DAL PUNTO DI VISTA DELLA FISICA DI BASE E DELLE APPLICAZIONI IN CIRCUITI ANALOGICI E DIGITALI. PER L'ANALISI VENGONO UTILIZZATI MODELLI A GRANDI E A PICCOLI SEGNALI. IL CORSO COPRE ARGOMENTI DI ELETTRONICA ANALOGICA COME L'AMPLIFICAZIONE, L'ADATTAMENTO DI IMPEDENZA, LA RISPOSTA IN FREQUENZA, LA RETROAZIONE, LA TRASFORMAZIONE ANALOGICO-DIGITALE E DEDICA AMPIO SPAZIO AI COMPONENTI FONDAMENTALI PER L'ELABORAZIONE DI SEGNALI DIGITALI. ELETTRONICA ANALOGICA: LEZIONI (30 ORE) - INTRODUZIONE AI SEMICONDUTTORI (4H): CONDUTTORI, ISOLANTI E SEMICONDUTTORI. BANDE DI ENERGIA. ELETTRONI E LACUNE. TRASPORTO ELETTRICO. - GIUNZIONE PN (4H): FUNZIONAMENTO. CARATTERISTICHE CORRENTE-TENSIONE. CIRCUITI A DIODI. - MOSFET (4H): FUNZIONAMENTO. CARATTERISTICHE I-V. MODELLI A GRANDI E A PICCOLI SEGNALI. CIRCUITI DI BIAS. AMPLIFICATORI. - TRANSISTOR BIPOLARE (4H): FUNZIONAMENTO. CARATTERISTICHE I-V. MODELLI A GRANDI E A PICCOLI SEGNALI. CIRCUITI DI BIAS. AMPLIFICATORI. - AMPLIFICATORI OPERAZIONALI (4H): MODELLO IDEALE. CIRCUITI CON AMP OP. AMP OP REALI. - RISPOSTA IN FREQUENZA (3H): MODELLI DEI TRANSISTOR AD ALTA FREQUENZA. METODI DI ANALISI. - RETROAZIONE (3H): TIPI FONDAMENTALI DI RETOAZIONE. EFFETTO SU IMPEDENZE DI INGRESSO E DI USCITA. - CONVERTITORI A/D E D/A (4H): QUANTITÀ DIGITALI E ANALOGICHE. LIVELLI LOGICI. NUMERI BINARI. CIRCUITI PER LA CONVERSIONE ANALOGICO-DIGITALE E DIGITALE-ANALOGICO. ELETTRONICA DIGITALE: LEZIONI (26 ORE) - PORTE LOGICHE (4H): NOT, AND, OR, NAND, NOR, XOR E XNOR. DISPOSITIVI LOGICI PROGRAMMABILI. - LOGICA COMBINATORIA (4H): ESPRESSIONI BOOLEANE E TAVOLE DI VERITÀ. TEOREMI DI DE MORGAN. SOMMA DI PRODOTTI. MAPPE DI KARNAUGH. INTRODUZIONE A VHDL. - FAMIGLIE LOGICHE (4H): TECNOLOGIE TTL E CMOS. PROGETTO DI CIRCUITI LOGICI CMOS. - CIRCUITI LOGICI MSI (2H): COMPARATORI. DECODIFICATORI. CODIFICATORI. MULTIPLEXER. DEMULTIPLEXER. - LOGICA SEQUENZIALE (4H): LATCH. FLIP/FLOP. MULTIVIBRATORI. TIMER. TIMER 555. - CONTATORI E REGISTRI (2H): CONTATORI ASINCRONI E SINCRONI. DECODIFICA DEI CONTATORI. TRAFERIMENTI DI DATI NEI REGISTRI. REGISTRI A SCORRIMENTO. - ARITMETICA DIGITALE (2H): ARITMETICA BINARIA. COMPLEMENTO AD 1 E A 2. CIRCUITI ARITMETICI. - MEMORIE (2H): ARCHITETTURA. MEMORIE NON-VOLATILI: ROM, PROM, EPROM, FLASH. MEMORIE VOLATILI: SRAM. DRAM. MEMORIE MAGNETICHE E OTTICHE. - MICROCONTROLLORI (2H): PLC. COMPUTER SINGLE-BOARD. ARDUINO. RASPBERRY PI. ESERCITAZIONI DI LABORATORIO (68 ORE) - DIODI AL SILICIO, LED, CELLE SOLARI (4H). - DIODI IN CIRCUITI RADDRIZZATORI, LIMITATORI E DI AGGANCIO (4H). - CARATTERISTICHE I-V E C-V IN TRANSISTOR AD EFFETTO DI CAMPO (4H). - MOSFET IN CIRCUITI AMPLIFICATORI (4H). - TRANSISTOR BIPOLARI: CARATTERISTICHE I-V, USO COME SWITCH E AMPLIFICATORE (4H). - CIRCUITI CON AMP OP RETROAZIONATI (4H). - AMP OP IN CIRCUITI INTEGRATORI E DERIVATORI (4H). - CONVERSIONE A/D E D/A DI UN SEGNALE (4H) - FUNZIONE LOGICA REALIZZATA CON PORTE LOGICHE (4H). - REALIZZAZIONE DI UNA PORTA NAND CMOS O TTL (4 H). - PORTE AND, NOT, OR COSTRUITE CON PORTE NAND O NOR (4H). - CODIFICATORI, DECODIFICATORI E DISPLAY A 7 SEGMENTI (4H). - MULTIPLEXER COME DISPOSITIVO LOGICO PROGRAMMABILE (4H). - ESPERIMENTI CON FLIP/FLOP E LM555 (4H). - ESPERIMENTI CON CONTATORI (4H). - PROGETTO DI UN SISTEMA DI ACQUISIZIONI DATI CON SCHEDA ARDUINO (8H). |
| Metodi Didattici | |
|---|---|
| L’INSEGNAMENTO È ORGANIZZATO CON LEZIONI IN AULA DOVE VENGONO INTRODOTTI I VARI ARGOMENTI E CON ESERCITAZIONI IN LABORATORIO PER LA REALIZZAZIONE DI ESPERIMENTI RELATIVI AGLI ARGOMENTI TRATTATI. PER LA PARTE DI LABORATORIO, GLI STUDENTI SARANNO DIVISI IN GRUPPI (GENERALMENTE 3-4 STUDENTI PER GRUPPO). AL TERMINE DELLE ESERCITAZIONI, OGNI GRUPPO DEVE PRESENTARE UNA RELAZIONE SULLA ESPERIENZA REALIZZATA, DOVE VENGONO DESCRITTI OBIETTIVI, METODOLOGIA, APPARATO SPERIMENTALE, DATI RACCOLTI E RELATIVA ANALISI. |
| Verifica dell'apprendimento | |
|---|---|
| OGNI ESPERIENZA DI LABORATORIO È SEGUITA DA UNA RELAZIONE IN CUI VIENE DETTAGLIATA L'ATTIVITÀ SVOLTA E VENGONO PRESENTATI E DISCUSSI I RISULTATI RAGGIUNTI. LE RELAZIONI POSSONO ESSERE ELABORATE IN GRUPPO. PER ESSERE AMMESSI A SOSTENERE L'ESAME OCCORRE AVER PRESENTATO ALMENO L'80% DELLE RELAZIONI DI LABORATORIO. L'ESAME CONSISTE IN UNA PROVA ORALE NELLA QUALE: 1. VENGONO DISCUSSI GLI ARGOMENTI DELL’INSEGNAMENTO PER VERIFICARNE LA COMPRENSIONE; IN QUESTA FASE, POSSONO ESSERE PROPOSTI UNO O PIU' ESERCIZI IN CUI VIENE RICHIESTO DI ANALIZZARE UN SEMPLICE CIRCUITO ELETTRONICO. 2. VENGONO DISCUSSE LE RELAZIONI RELATIVE ALLE ESERCITAZIONI DI LABORATORIO PER VERIFICARE LA COMPRENSIONE DELLE PROBLEMATICHE SPERIMENTALI E L'ACQUISITA CAPACITÀ DI REALIZZARE SEMPLICI ESPERIENZE. LA VALUTAZIONE TERRÀ CONTO DELL’EFFICACIA DELL’ESPOSIZIONE, DELLA COMPLETEZZA ED ESATTEZZA DELLE RISPOSTE, NONCHÉ DELLA CHIAREZZA NELLA PRESENTAZIONE DEGLI ARGOMENTI DELL’INSEGNAMENTO E DELLE ESERCITAZIONI EFFETTUATE IN LABORATORIO. IL LIVELLO DI VALUTAZIONE MINIMO (18) È ATTRIBUITO QUANDO LO STUDENTE DIMOSTRA INCERTEZZE NELL’ESPORRE GLI ARGOMENTI DELL’INSEGNAMENTO E NELLA PADRONANZA DELLE TECNICHE SPERIMENTALI UTILIZZATE. IL LIVELLO MASSIMO (30) È ATTRIBUITO QUANDO LO STUDENTE DIMOSTRA UNA CONOSCENZA COMPLETA ED APPROFONDITA DEGLI ARGOMENTI TRATTATI E DELLE TECNICHE SPERIMENTALI UTILIZZATE. LA LODE VIENE ATTRIBUITA QUANDO IL CANDIDATO DIMOSTRA UNA SIGNIFICATIVA PADRONANZA DEI CONTENUTI TEORICI E PRATICI ED INOLTRE MOSTRA DI SAPER PRESENTARE GLI ARGOMENTI CON PROPRIETÀ DI LINGUAGGIO E CAPACITÀ DI ELABORAZIONE AUTONOMA. |
| Testi | |
|---|---|
| BEHZAD RAZAVI: FUNDAMENTALS OF MICROELECTRONICS, 2ND EDITION, JOHN WILEY & SONS, NJ, 2014, ISBN: 978-1118156322 WILLIAM KLEITZ: DIGITAL ELECTRONICS: A PRACTICAL APPROACH WITH VHDL, NINTH EDITION, PEARSON EDUCATION, NJ, 2013, ISBN:978-0132543033 THOMAS L. FLOYD: ELECTRONIC DEVICES, TENTH EDITION, PEARSON EDUCATION, NJ, 2016, ISBN: 978-1292222998 NEAL S. WIDMER, GREGORY L. MOSS, RONALD J. TOCCI: DIGITAL SYSTEMS, TWELFTH EDITION, PEARSON EDUCATION, NJ, 2018, ISBN: 978-1292162003 ADEL S. SEDRA, KENNETH C. SMITH CIRCUITI PER LA MICROELECTRONICA, 5A EDIZIONE, EDISES, IT, 2019: ISBN: 978-8833190549 RICHARD C. JAEGER, TRAVIS N. BLALOCK: MICROELETTRONICA, QUINTA EDIZIONE, MC-GRAW HILL EDUCATION, MILANO, 2018, ISBN: 978-8838694622 |
| Altre Informazioni | |
|---|---|
| LA FREQUENZA DEL CORSO, SEPPURE NON OBBLIGATORIA, È STRETTAMENTE NECESSARIA SPECIE PER LE ATTIVITÀ DI LABORATORIO. INDIRIZZO DI POSTA ELETTRONICA DEL DOCENTE: ADIBARTOLOMEO@UNISA.IT |
BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2024-08-21]
