Alfredo RUBINO | ELETTRONICA ANALOGICA

cod. 0612400036

ELETTRONICA ANALOGICA

	0612400036
	DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA INDUSTRIALE
	CORSO DI LAUREA
	INGEGNERIA ELETTRONICA
	2019/2020

PERCORSO COMUNE Coorte 2017/2018

	OBBLIGATORIO
	ANNO CORSO 3
	ANNO ORDINAMENTO 2016
	PRIMO SEMESTRE

MODULI

	SSD	CFU	ORE	ATTIVITÀ	TIPO DI ATTIVITÁ FORMATIVA
	ING-INF/01	9	90	LEZIONE	CARATTERIZZANTE

DOCENTI

	LUIGI DI BENEDETTO T Curriculum
	ALFREDO RUBINO Curriculum

	Obiettivi
	SI FORNIRANNO GLI STRUMENTI NECESSARI PER L’ANALISI ED IL DIMENSIONAMENTO DEI CIRCUITI ELETTRONICI ANALOGICI DI MEDIA COMPLESSITÀ IMPIEGATI PER APPLICAZIONI LINEARI. L’ATTIVITÀ ESERCITATIVA CONSISTE NELLO SVOLGIMENTO DI ESERCIZI NUMERICI E NELL’ATTIVITÀ PRATICA DI LABORATORIO PER ABITUARE LO STUDENTE ALL’ANALISI E ALLA PROGETTAZIONE DI SEMPLICI SCHEDE ELETTRONICHE. RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI: CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE RIUSCIRÀ AD ANALIZZARE: -IL FUNZIONAMENTO DC ED AC DI AMPLIFICATORI IN CONFIGURAZIONE ELEMENTARE IN BJT E MOSFET, SIA DISCRETI E SIA INTEGRATI; -LA FUNZIONE DI TRASFERIMENTO NEL DOMINIO DI LAPLACE E NEL DOMINIO DEL TEMPO DI AMPLIFICATORI CON RETI RC AD INGRESSI CANONICI, IMPIEGANDO METODI EURISTICI ED ANALITICI; -LE FREQUENZE DI TAGLIO E LA BANDA PASSANTE DI UN CIRCUITO GENERICO; -GLI EFFETTI DELLA RETROAZIONE NEI CIRCUITI ELETTRONICI E LA LORO STABILITÀ; -LA PRESTAZIONI DI CIRCUITI INTEGRATI COME LA COPPIA DIFFERENZIALE E GLI SPECCHI DI CORRENTE; -LA STRUTTURA INTERNA E LE CARATTERISTICHE NON IDEALI DI UN AMPLIFICATORE OPERAZIONE REALE ED I CIRCUITI FONDAMENTALI REALIZZATICON ESSO IN RETROAZIONE SIA NEGATIVA E SIA POSITIVA; CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE -ANALIZZARE ED INTERPRETARE IL FUNZIONAMENTO ELETTRICO E LE PRESTAZIONI DI UN CIRCUITO ATTIVO, DISCRETO ED INTEGRATO; -PROGETTARE E REALIZZARE SU BREADBOARD AMPLIFICATORI LINEARIE CIRCUITI RETRO AZIONATI RISPONDENTI A SPECIFICHE PREDEFINITE; AUTONOMIA DI GIUDIZIO RIUSCIRÀ A: -UTILIZZARE I DATASHEET DEI DISPOSITIVI PER ESTRARNE LE PRESTAZIONI; -INDIVIDUARE I METODI PIÙ APPROPRIATI PER L’ANALISI E SINTESI DI CIRCUITI DI MEDIA COMPLESSITÀ; -TENERE PRESENTE I LIMITI PER UN FUNZIONAMENTO “IN SICUREZZA” DEI COMPONENTI; -COMBINARE PRATICA E MODELLI PER DIMENSIONAMENTO DELLE RETI. ABILITÀ COMUNICATIVE LO STUDENTE ACQUISIRÀ UN LINGUAGGIO TECNICO-SCIENTIFICO NELL’ESPOSIZIONE SCRITTA ED ORALE E NELLA COMUNICAZIONE CON IL GRUPPO DI LAVORO DURANTE LE ATTIVITÀ DI LABORATORIO. CAPACITÀ DI APPRENDERE PER L’ESIGENZA DI TRASMETTERE ALLO STUDENTE LA CAPACITÀ DI ANALIZZARE GLI EFFETTI DELLA CRESCENTE INTEGRAZIONE DEI DISPOSITIVI SULLE PRESTAZIONI CIRCUITALI, SARÀ CONSAPEVOLE DELLA CONTINUA EVOLUZIONE DELL'ELETTRONICA E DELLA NECESSITÀ DI UN APPRENDIMENTO AUTONOMO CONTINUO.

SI FORNIRANNO GLI STRUMENTI NECESSARI PER L’ANALISI ED IL DIMENSIONAMENTO DEI CIRCUITI ELETTRONICI ANALOGICI DI MEDIA COMPLESSITÀ IMPIEGATI PER APPLICAZIONI LINEARI. L’ATTIVITÀ ESERCITATIVA CONSISTE NELLO SVOLGIMENTO DI ESERCIZI NUMERICI E NELL’ATTIVITÀ PRATICA DI LABORATORIO PER ABITUARE LO STUDENTE ALL’ANALISI E ALLA PROGETTAZIONE DI SEMPLICI SCHEDE ELETTRONICHE.

RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI:

CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
RIUSCIRÀ AD ANALIZZARE:
-IL FUNZIONAMENTO DC ED AC DI AMPLIFICATORI IN CONFIGURAZIONE ELEMENTARE IN BJT E MOSFET, SIA DISCRETI E SIA INTEGRATI;
-LA FUNZIONE DI TRASFERIMENTO NEL DOMINIO DI LAPLACE E NEL DOMINIO DEL TEMPO DI AMPLIFICATORI CON RETI RC AD INGRESSI CANONICI, IMPIEGANDO METODI EURISTICI ED ANALITICI;
-LE FREQUENZE DI TAGLIO E LA BANDA PASSANTE DI UN CIRCUITO GENERICO;
-GLI EFFETTI DELLA RETROAZIONE NEI CIRCUITI ELETTRONICI E LA LORO STABILITÀ;
-LA PRESTAZIONI DI CIRCUITI INTEGRATI COME LA COPPIA DIFFERENZIALE E GLI SPECCHI DI CORRENTE;
-LA STRUTTURA INTERNA E LE CARATTERISTICHE NON IDEALI DI UN AMPLIFICATORE OPERAZIONE REALE ED I CIRCUITI FONDAMENTALI REALIZZATICON ESSO IN RETROAZIONE SIA NEGATIVA E SIA POSITIVA;

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE
-ANALIZZARE ED INTERPRETARE IL FUNZIONAMENTO ELETTRICO E LE PRESTAZIONI DI UN CIRCUITO ATTIVO, DISCRETO ED INTEGRATO;
-PROGETTARE E REALIZZARE SU BREADBOARD AMPLIFICATORI LINEARIE CIRCUITI RETRO AZIONATI RISPONDENTI A SPECIFICHE PREDEFINITE;

AUTONOMIA DI GIUDIZIO
RIUSCIRÀ A:
-UTILIZZARE I DATASHEET DEI DISPOSITIVI PER ESTRARNE LE PRESTAZIONI;
-INDIVIDUARE I METODI PIÙ APPROPRIATI PER L’ANALISI E SINTESI DI CIRCUITI DI MEDIA COMPLESSITÀ;
-TENERE PRESENTE I LIMITI PER UN FUNZIONAMENTO “IN SICUREZZA” DEI COMPONENTI;
-COMBINARE PRATICA E MODELLI PER DIMENSIONAMENTO DELLE RETI.

ABILITÀ COMUNICATIVE
LO STUDENTE ACQUISIRÀ UN LINGUAGGIO TECNICO-SCIENTIFICO NELL’ESPOSIZIONE SCRITTA ED ORALE E NELLA COMUNICAZIONE CON IL GRUPPO DI LAVORO DURANTE LE ATTIVITÀ DI LABORATORIO.

CAPACITÀ DI APPRENDERE
PER L’ESIGENZA DI TRASMETTERE ALLO STUDENTE LA CAPACITÀ DI ANALIZZARE GLI EFFETTI DELLA CRESCENTE INTEGRAZIONE DEI DISPOSITIVI SULLE PRESTAZIONI CIRCUITALI, SARÀ CONSAPEVOLE DELLA CONTINUA EVOLUZIONE DELL'ELETTRONICA E DELLA NECESSITÀ DI UN APPRENDIMENTO AUTONOMO CONTINUO.

	Prerequisiti
	GLI STUDENTI DEVONO SODDISFARE I SEGUENTI PREREQUISITI PER RAGGIUNGERE GLI OBIETTIVI DEL CORSO CON SUCCESSO: - CONOSCENZE MATEMATICHE: EQUAZIONI DIFFERENZIALI E TRASFORMATA DI LAPLACE; - CONOSCENZA DEI FONDAMENTI DELL’ELETTROTECNICA, DI AUTOMATICA E DI DISPOSITIVI ELETTRONICI. GLI ESAMI PROPEDEUTICI SONO: ELETTROTECNICA II, FONDAMENTI DI CONTROLLI AUTOMATICI, FONDAMENTI DI ELETTRONICA.

	Contenuti
	1.AMPLIFICATORI LINEARI A SINGOLO STADIO: RICHIAMI DEL MODELLO A PICCOLO SEGNALE, CONFIGURAZIONI ELEMENTARI, PRESTAZIONI DEGLI AMPLIFICATORI, LIMITI DI FUNZIONAMENTO (ORE LEZ.: 10, ORE ESERC.: 2, ORE LAB: 3); 2.AMPLIFICATORI MULTI-STADIO (ORE LEZ.: 3, ORE ESERC.: 2, ORE LAB: 0); 3.RISPOSTA IN FREQUENZA (ORE LEZ.: 13, ORE ESERC.: 2, ORE LAB: 0); -LE FREQUENZE DI TAGLIO E LA BANDA PASSANTE; -LA FUNZIONE DI TRASFERIMENTO NEL DOMINIO DI LAPLACE E DIAGRAMMI DI BODE E NYQUIST; -METODO DELLE COSTANTI DI TEMPO; 4.CIRCUITI ANALOGICI INTEGRATI (ORE LEZ.: 6, ORE ESERC.: 1, ORE LAB: 3);: -ANALISI DELLE PRESTAZIONI DI UNA COPPIA DIFFERENZIALE CON CARICO PASSIVO ED ATTIVO; -SPECCHI DI CORRENTE COME GENERATORI DI CORRENTE; 5.EFFETTI DELLA RETROAZIONE NEI CIRCUITI ELETTRONICI (ORE LEZ.: 13, ORE ESERC.: 7, ORE LAB: 0): RAPPRESENTAZIONE A DOPPIO BIPOLO, METODOLOGIE DI ANALISI DI CIRCUITI A SINGOLO LOOP, ANALISI DELLA STABILITÀ. 6.AMPLIFICATORE OPERAZIONALE (ORE LEZ.: 15, ORE ESERC.: 7, ORE LAB: 3): IDEALITÀ E NON IDEALITÀ, STRUTTURA INTERNA, COMPENSAZIONE IN FREQUENZA, RISPOSTA IN FREQUENZA, CIRCUITI FONDAMENTALI, MACROMODELLO E CIRCUITI IMPLEMENTATIVI.

Contenuti

1.AMPLIFICATORI LINEARI A SINGOLO STADIO: RICHIAMI DEL MODELLO A PICCOLO SEGNALE, CONFIGURAZIONI ELEMENTARI, PRESTAZIONI DEGLI AMPLIFICATORI, LIMITI DI FUNZIONAMENTO (ORE LEZ.: 10, ORE ESERC.: 2, ORE LAB: 3);
2.AMPLIFICATORI MULTI-STADIO (ORE LEZ.: 3, ORE ESERC.: 2, ORE LAB: 0);
3.RISPOSTA IN FREQUENZA (ORE LEZ.: 13, ORE ESERC.: 2, ORE LAB: 0);
-LE FREQUENZE DI TAGLIO E LA BANDA PASSANTE;
-LA FUNZIONE DI TRASFERIMENTO NEL DOMINIO DI LAPLACE E DIAGRAMMI DI BODE E NYQUIST;
-METODO DELLE COSTANTI DI TEMPO;
4.CIRCUITI ANALOGICI INTEGRATI (ORE LEZ.: 6, ORE ESERC.: 1, ORE LAB: 3);:
-ANALISI DELLE PRESTAZIONI DI UNA COPPIA DIFFERENZIALE CON CARICO PASSIVO ED ATTIVO;
-SPECCHI DI CORRENTE COME GENERATORI DI CORRENTE;
5.EFFETTI DELLA RETROAZIONE NEI CIRCUITI ELETTRONICI (ORE LEZ.: 13, ORE ESERC.: 7, ORE LAB: 0): RAPPRESENTAZIONE A DOPPIO BIPOLO, METODOLOGIE DI ANALISI DI CIRCUITI A SINGOLO LOOP, ANALISI DELLA STABILITÀ.
6.AMPLIFICATORE OPERAZIONALE (ORE LEZ.: 15, ORE ESERC.: 7, ORE LAB: 3): IDEALITÀ E NON IDEALITÀ, STRUTTURA INTERNA, COMPENSAZIONE IN FREQUENZA, RISPOSTA IN FREQUENZA, CIRCUITI FONDAMENTALI, MACROMODELLO E CIRCUITI IMPLEMENTATIVI.

	Metodi Didattici
	L’INSEGNAMENTO SI COMPONE DI: - LEZIONI TEORICHE (ORE 60/ CFU 6) - ESERCITAZIONI IN AULA (ORE 21/ CFU 2.1): SVOLGIMENTO DI ESERCIZI NUMERICI. - ESERCITAZIONI IN LABORATORIO (ORE 9/ CFU 0.9): ATTIVITÀ DI GRUPPO DI 2-3 STUDENTI FINALIZZATA AL DIMENSIONAMENTO ED ALLO STUDIO DI UN CIRCUITO ANALOGICO.

	Verifica dell'apprendimento
	LA VERIFICA DELL’APPRENDIMENTO SI BASA SU UNA PROVA SCRITTA ED UNA PROVA ORALE. LO SCOPO È DI VERIFICARE LA COMPRENSIONE DEI PRINCIPALI CONCETTI ESPOSTI NELL’INSEGNAMENTO, DI SAPER APPLICARE I METODI DI ANALISI ED ESPORLI CON SPIRITO CRITICO E CON PADRONANZA DEL LINGUAGGIO TECNICO-SCIENTIFICO. DURANTE LO SVOLGIMENTO DEL CORSO SONO PREVISTE PROVE SCRITTE PARZIALI ESONERATIVE. IL VOTO FINALE È ESPRESSO IN TRENTESIMI (IL VOTO MINIMO CORRISPONDE A "18" ED IL MASSIMO A "30 E LODE") E SARÀ COMPOSTO SUI RISULTATI DERIVANTI DALLE DUE PROVE. IN PARTICOLARE, I VOTI “BUONO, DISCRETO E SUFFICIENTE” PERMETTONO L’ACCESSO ALLA PROVA ORALE, IL VOTO “TOTALMENTE INSUFFICIENTE” NON PERMETTE L’AMMISSIONE, MENTRE LA VALUTAZIONE “INSUFFICIENTE” CONSENTE DI SOSTENERE LA PROVA ORALE CON LA RESTRIZIONE DI NON POTER CONSEGUIRE UN VOTO FINALE SUPERIORE A 20/30. LA LODE POTRÀ AVERSI IN CASO DI UNA PROVA SCRITTA VALUTATA ALMENO “DISCRETA” E DI UNA PROVA ORALE CHE SODDISFA AMPIAMENTE I CRITERI DI VALUTAZIONE. LA PROVA SCRITTA È DI DURATA INDICATIVA MEDIA DI 3 ORE E CONSISTE NELLO SVOLGIMENTO DI ESERCIZI. IL FINE È DI: 1) VERIFICARE L’APPRENDIMENTO DEI METODI DI RISOLUZIONE DEI CIRCUITI TRATTATI NELLE ORE DI TEORIA; 2) VERIFICARE LA CAPACITÀ DI SINTESI E DI ESPOSIZIONE DELLA RISOLUZIONE. ALCUNI ESEMPI DI DOMANDE PROPOSTE NEGLI ESERCIZI POSSONO ESSERE: CALCOLO DELLA FUNZIONE DI TRASFERIMENTO DEL GUADAGNO (TENSIONE, CORRENTE, TRANS-IMPEDENZA O TRANS-CONDUTTANZA) DI UN AMPLIFICATORE MULTISTADIO SINGLE LOOP CON LE METODOLOGIE DI ANALISI DEI CIRCUITI IN RETROAZIONE OPPURE DI CIRCUITI CON AMPLIFICATORI OPERAZIONALI, CALCOLO DEI POLI DOMINANTI E DEGLI ZERI DI UN AMPLIFICATORE ED ANALISI IN FREQUENZA, CALCOLO DEL GUADAGNO D’ANELLO CON IL METODO DEL TAGLIO DI UN AMPLIFICATORE MULTISTADIO SINGLE LOOP. LA COPIA DELL’ELABORATO SCRITTO È CONSEGNATA CON GLI ERRORI CONTRASSEGNATI ED EVENTUALI SUGGERIMENTI DI SOLUZIONE. LA PROVA ORALE È DELLA DURATA INDICATIVA MEDIA DI 50 MINUTI E SI RICHIEDE LO STUDIO DI UN CIRCUITO GUARDANDO AGLI ASPETTI TEORICI SPIEGATI A LEZIONE. E’ FINALIZZATA A: 1) VERIFICARE L’APPRENDIMENTO DEGLI ARGOMENTI TRATTATI NELLE ORE DI TEORIA; 2) VERIFICARE LA CAPACITÀ DI ESPOSIZIONE DEGLI ARGOMENTI AFFRONTATI; 3) VERIFICARE LA PADRONANZA E LO SPIRITO CRITICO NEL PROPORRE LA SOLUZIONE AL PROBLEMA RICHIESTO.

Verifica dell'apprendimento

LA VERIFICA DELL’APPRENDIMENTO SI BASA SU UNA PROVA SCRITTA ED UNA PROVA ORALE. LO SCOPO È DI VERIFICARE LA COMPRENSIONE DEI PRINCIPALI CONCETTI ESPOSTI NELL’INSEGNAMENTO, DI SAPER APPLICARE I METODI DI ANALISI ED ESPORLI CON SPIRITO CRITICO E CON PADRONANZA DEL LINGUAGGIO TECNICO-SCIENTIFICO. DURANTE LO SVOLGIMENTO DEL CORSO SONO PREVISTE PROVE SCRITTE PARZIALI ESONERATIVE.

IL VOTO FINALE È ESPRESSO IN TRENTESIMI (IL VOTO MINIMO CORRISPONDE A "18" ED IL MASSIMO A "30 E LODE") E SARÀ COMPOSTO SUI RISULTATI DERIVANTI DALLE DUE PROVE. IN PARTICOLARE, I VOTI “BUONO, DISCRETO E SUFFICIENTE” PERMETTONO L’ACCESSO ALLA PROVA ORALE, IL VOTO “TOTALMENTE INSUFFICIENTE” NON PERMETTE L’AMMISSIONE, MENTRE LA VALUTAZIONE “INSUFFICIENTE” CONSENTE DI SOSTENERE LA PROVA ORALE CON LA RESTRIZIONE DI NON POTER CONSEGUIRE UN VOTO FINALE SUPERIORE A 20/30. LA LODE POTRÀ AVERSI IN CASO DI UNA PROVA SCRITTA VALUTATA ALMENO “DISCRETA” E DI UNA PROVA ORALE CHE SODDISFA AMPIAMENTE I CRITERI DI VALUTAZIONE.

LA PROVA SCRITTA È DI DURATA INDICATIVA MEDIA DI 3 ORE E CONSISTE NELLO SVOLGIMENTO DI ESERCIZI. IL FINE È DI: 1) VERIFICARE L’APPRENDIMENTO DEI METODI DI RISOLUZIONE DEI CIRCUITI TRATTATI NELLE ORE DI TEORIA; 2) VERIFICARE LA CAPACITÀ DI SINTESI E DI ESPOSIZIONE DELLA RISOLUZIONE. ALCUNI ESEMPI DI DOMANDE PROPOSTE NEGLI ESERCIZI POSSONO ESSERE: CALCOLO DELLA FUNZIONE DI TRASFERIMENTO DEL GUADAGNO (TENSIONE, CORRENTE, TRANS-IMPEDENZA O TRANS-CONDUTTANZA) DI UN AMPLIFICATORE MULTISTADIO SINGLE LOOP CON LE METODOLOGIE DI ANALISI DEI CIRCUITI IN RETROAZIONE OPPURE DI CIRCUITI CON AMPLIFICATORI OPERAZIONALI, CALCOLO DEI POLI DOMINANTI E DEGLI ZERI DI UN AMPLIFICATORE ED ANALISI IN FREQUENZA, CALCOLO DEL GUADAGNO D’ANELLO CON IL METODO DEL TAGLIO DI UN AMPLIFICATORE MULTISTADIO SINGLE LOOP. LA COPIA DELL’ELABORATO SCRITTO È CONSEGNATA CON GLI ERRORI CONTRASSEGNATI ED EVENTUALI SUGGERIMENTI DI SOLUZIONE.

LA PROVA ORALE È DELLA DURATA INDICATIVA MEDIA DI 50 MINUTI E SI RICHIEDE LO STUDIO DI UN CIRCUITO GUARDANDO AGLI ASPETTI TEORICI SPIEGATI A LEZIONE. E’ FINALIZZATA A: 1) VERIFICARE L’APPRENDIMENTO DEGLI ARGOMENTI TRATTATI NELLE ORE DI TEORIA; 2) VERIFICARE LA CAPACITÀ DI ESPOSIZIONE DEGLI ARGOMENTI AFFRONTATI; 3) VERIFICARE LA PADRONANZA E LO SPIRITO CRITICO NEL PROPORRE LA SOLUZIONE AL PROBLEMA RICHIESTO.

	Testi
	TESTO NECESSARIO: RICHARD C. JAEGER AND TRAVIS N. BLALOCK: “MICROELETTRONICA:”, MCGRAWHILL , EDIZIONE IV, 2013. TESTO DI CONSULTAZIONE ED APPROFONDIMENTO: ADEL S. SEDRA AND KENNETH C. SMITH “MICROELECTRONICCIRCUITS” 6TH ED., INTERNATIONAL STUDENT EDITION, 2010. MATERIALE FORNITO DAL DOCENTE (DATASHEET, ESERCIZI, ESEMPI DI SVOLGIMENTO).

BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2021-02-19]

Alfredo RUBINO | ELETTRONICA ANALOGICA