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ELETTRONICA DEI SISTEMI ANALOGICI

Alfredo RUBINO ELETTRONICA DEI SISTEMI ANALOGICI

0622400041
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA INDUSTRIALE
CORSO DI LAUREA MAGISTRALE
INGEGNERIA ELETTRONICA
2024/2025

OBBLIGATORIO
ANNO CORSO 1
ANNO ORDINAMENTO 2018
PRIMO SEMESTRE
CFUOREATTIVITÀ
1ELETTRONICA DEI SISTEMI ANALOGICI
330LEZIONE
2ELETTRONICA DEI SISTEMI ANALOGICI
330LEZIONE
ALFREDO RUBINO1 T Curriculum
LUIGI DI BENEDETTO2 Curriculum
Obiettivi
L’INSEGNAMENTO MIRA A FORNIRE GLI STRUMENTI PER L’ANALISI ED IL DIMENSIONAMENTO DI CIRCUITI IMPIEGATI PER LA GENERAZIONE ED ELABORAZIONE DEI SEGNALI ANALOGICI. VIENE STUDIATA L’ELETTRONICA DI FRONT-END PER LE DIVERSE TECNICHE DI FILTRAGGIO, I CIRCUITI OSCILLATORI DA UTILIZZARSI ANCHE IN SISTEMI DI COMUNICAZIONE ED I CIRCUITI DI AMPLIFICAZIONE UTILIZZATI PER AUMENTARE LA POTENZA DEL SEGNALE SENZA INTRODURRE DISTORSIONI. INOLTRE, PER L'INSEGNAMENTO DI CIRCUITI ANALOGICI PER L'AUDIO, VENGONO STUDIATI I CIRCUITI DI GENERAZIONE ED ELABORAZIONE DI SEGNALI AUDIO.
GLI OBIETTIVI DA RAGGIUNGERE SONO:
1. CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE.
LO STUDENTE SARÀ IN GRADO DI COMPRENDERE IL FUNZIONAMENTO DELL’ELETTRONICA IMPIEGATA PER LA GENERAZIONE, LA RICEZIONE E L’AMPLIFICAZIONE DI SEGNALI ANALOGICI.
PER L'INSEGNAMENTO DI CIRCUITI ANALOGICI PER L'AUDIO, ANCHE L’ELABORAZIONEE DI SEGNALI ANALOGICI PER L’AUDIO.

2. CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE
LO STUDENTE SARÀ IN GRADO DI IDENTIFICARE, DIMENSIONARE E RISOLVERE:
• CIRCUITI PER IL FILTRAGGIO DEI SEGNALI (COMUNE);
• CLASSI DI AMPLIFICATORI DI USCITA (COMUNE);

ELETRONICA DEI SISTEMI ANALOGICI:
• LE CARATTERISTICHE DI STABILITÀ DEI CIRCUITI ELETTRONICI;
• CIRCUITI PER LA MODULAZIONE E DEMODULAZIONE DI SEGNALI ANALOGICI;

NELLO SPECIFICO PER CIRCUITI ANALOGICI PER L’AUDIO, SI DARA’ ENFASI AI:
• CIRCUITI PER LA MODULAZIONE E DEMODULAZIONE DI SEGNALI AUDIO;
• CIRCUITI PER LA GENERAZIONE DI SEGNALI AUDIO.

3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO
LO STUDENTE SARÀ IN GRADO DI:
• INDIVIDUARE DISPOSITIVI, ARCHITETTURE E METODOLOGIE PER LA SINTESI DI CIRCUITI ANALOGICI DI ELEVATA COMPLESSITÀ E VALUTARE L’EFFETTO DELLE DIVERSE SOLUZIONI SULLE PRESTAZIONI;
• INDIVIDUARE I METODI PIÙ APPROPRIATI PER L’ANALISI E SINTESI DI CIRCUITI;

4. ABILITÀ COMUNICATIVE.
LO STUDENTE ACQUISIRA’ UN LINGUAGGIO TECNICO NELLA ESPOSIZIONE SCRITTA E ORALE.

5. CAPACITÀ DI APPRENDERE.
PER L’ESIGENZA, PERSEGUITA DALL’INSEGNAMENTO, DI TRASMETTERE ALLO STUDENTE UNA CAPACITÀ DI ANALIZZARE GLI EFFETTI DELLA CRESCENTE INTEGRAZIONE DEI DISPOSITIVI SULLE PRESTAZIONI CIRCUITALI, EGLI AVRÀ CONSAPEVOLEZZA DELLA CONTINUA EVOLUZIONE DELL’ELETTRONICA E DELLA NECESSITÀ DI UN APPRENDIMENTO AUTONOMO.
Prerequisiti
LE CONOSCENZE RICHIESTE SONO:

- FONDAMENTI DI ELETTRONICA ANALOGICA INTEGRATA;
- TECNICHE DI MODULAZIONE ANALOGICA E DIGITALE;
- TRASFORMATE DI USO COMUNE NELL’ANALISI IN FREQUENZA;
- METODI DI ANALISI DELLA STABILITÀ DI RETI IN RETROAZIONE.
Contenuti
1: FILTRI ANALOGICI [13H LEZIONE+8H ESERCITAZIONE+4H LABORATORIO]:
- FILTRI DI BUTTERWORTH E DI CHEBYSHEV;
- RISUONATORE LRC E CIRCUITO DI ANTONIOU;
- FILTRI BIQUADRATICI;
- FILTRI SAB;
- FILTRI A TRANSCONDUTTANZA-C;
- FILTRI A CAPACITÀ COMMUTATE;
- ESEMPI DI FILTRI UTILIZZATI: RIAA, TONE CONTROL, MIXER, BAXANDALL.

2: CIRCUITI A RADIOFREQUENZA [13H LEZIONE+8H ESERCITAZIONE+4H LABORATORIO]:
- OSCILLATORI SINUSOIDALI;
- OSCILLATORI AD ANELLO;
- OSCILLATORI LC E A CRISTALLO;
- GENERATORI DI SEGNALI ARBITRARI;
- VCO.

3: STADI DI USCITA PER CIRCUITI ANALOGICI [6H LEZIONE+2H ESERCITAZIONE+2H LABORATORIO]:
- INTRODUZIONE: STADI DI POTENZA CON CARATTERISTICHE LINEARI PER CIRCUITI ANALOGICI E CARATTERISTICHE;
- CLASSI DEGLI AMPLIFICATORI DI POTENZA: CLASSE A, CLASSE B, CLASSE AB, CLASSE D, CLASSE G
- LIMITI DEI TRANSISTORI DI POTENZA: DISSIPAZIONE TERMICA E SOA
- ESEMPI DI CIRCUITI PER RIDURRE L’IMPEDENZA DI USCITA E DI PROTEZIONE



CIRCUITI ANALOGICI PER L’AUDIO:

1: FILTRI ANALOGICI [13H LEZIONE+8H ESERCITAZIONE+4H LABORATORIO]:
- FILTRI DI BUTTERWORTH E DI CHEBYSHEV;
- RISUONATORE LRC E CIRCUITO DI ANTONIOU;
- FILTRI BIQUADRATICI;
- FILTRI SAB;
- FILTRI A TRANSCONDUTTANZA-C;
- FILTRI A CAPACITÀ COMMUTATE;
- ESEMPI DI FILTRI UTILIZZATI: RIAA, TONE CONTROL, MIXER, BAXANDALL.

2: CIRCUITI GENERAZIONE SEGNALI AUDIO [13H LEZIONE+8H ESERCITAZIONI+4H LABORATORIO]:
- OSCILLATORI SINUSOIDALI PER APPLICAZIONI AUDIO;
- OSCILLATORI BASTO SUL PRINCIPIO DELLA RESISTENZA DIFFERENZIALE NEGATIVA (NDR);
- OSCILLATORI, FILTRI ED AMPLIFICATORI CONTROLLATI IN TENSIONE;
- MIXER;
- ENVELOPE GENERATOR;
- NOISE GENERATOR;
- SENSORI ACCUSTICI: MICROFONI, PICKUP E PIEZO;
- ELEMENTI DI SINTESI MODULARE.

3: STADI DI USCITA PER CIRCUITI ANALOGICI [6H LEZIONE+2H ESERCITAZIONE+2H LABORATORIO]:
- INTRODUZIONE: STADI DI POTENZA CON CARATTERISTICHE LINEARI PER CIRCUITI ANALOGICI E CARATTERISTICHE;
- CLASSI DEGLI AMPLIFICATORI DI POTENZA: CLASSE A, CLASSE B, CLASSE AB, CLASSE D, CLASSE G
- LIMITI DEI TRANSISTORI DI POTENZA: DISSIPAZIONE TERMICA E SOA
- ESEMPI DI CIRCUITI PER RIDURRE L’IMPEDENZA DI USCITA E DI PROTEZIONE


- FILTRI A TRANSCONDUTTANZA-C;
- FILTRI A CAPACITÀ COMMUTATE;
- ESEMPI DI FILTRI UTILIZZATI: RIAA, TONE CONTROL, MIXER, BAXANDALL.

2: CIRCUITI A RADIOFREQUENZA [13H LEZIONE+8H ESERCITAZIONE+4H LABORATORIO]:
- OSCILLATORI SINUSOIDALI;
- OSCILLATORI AD ANELLO;
- OSCILLATORI LC E A CRISTALLO;
- GENERATORI DI SEGNALI ARBITRARI;
- VCO.

3: STADI DI USCITA PER CIRCUITI ANALOGICI [6H LEZIONE+2H ESERCITAZIONE+2H LABORATORIO]:
- INTRODUZIONE: STADI DI POTENZA CON CARATTERISTICHE LINEARI PER CIRCUITI ANALOGICI E CARATTERISTICHE;
- CLASSI DEGLI AMPLIFICATORI DI POTENZA: CLASSE A, CLASSE B, CLASSE AB, CLASSE D, CLASSE G
- LIMITI DEI TRANSISTORI DI POTENZA: DISSIPAZIONE TERMICA E SOA
- ESEMPI DI CIRCUITI PER RIDURRE L’IMPEDENZA DI USCITA E DI PROTEZIONE


I TEMI 1 E 3 SONO COMUNI CON L'INSEGNAMENTO CIRCUITI ANALOGICI PER L’AUDIO, INVECE IL TEMA 2 È SOSTITUITO PER QUESTO ULTIMO INSEGNAMENTO DA:
- OSCILLATORI [6H LEZIONE+2H ESERCITAZIONI+4H LABORATORIO]:
- OSCILLATORI SINUSOIDALI PER APPLICAZIONI AUDIO
- OSCILLATORI BASTO SUL PRINCIPIO DELLA RESISTENZA DIFFERENZIALE NEGATIVA (NDR)
- OSCILLATORI PER RADIOFREQUENZE DI TIPO LC E A QUARTZO E MEMS

4: STORIA DELLA MUSICA ELETTRONICA [4H LEZIONE]:
- THEREMIN, MOOG-SYNTHESIZER, SEQUENZER, DRUM-MACHINE;

5: SINTESI MODULARE [6H LEZIONE+2H ESERCITAZIONE+9H LABORATORIO]:
- ELEMENTI DI SINTESI MODULARE
- OSCILLATORI, FILTRI ED AMPLIFICATORI CONTROLLATI IN TENSIONE
- MIXER
- ENVELOPE GENERATOR
- NOISE GENERATOR



Metodi Didattici
L’INSEGNAMENTO SI COMPONE DI:
-LEZIONI TEORICHE (ORE 32/ 3.2CFU)
-ESERCITAZIONI IN AULA (ORE 18/ 1.8CFU): SVOLGIMENTO ESERCIZI NUMERICI
-ATTIVITÀ DI LABORATORIO (ORE 10/ 1CFU): ATTIVITÀ DI GRUPPO DI 2-3 STUDENTI FIINALIZZATA ALLA REALIZZAZIONE DI UN CIRCUITO CON PRESTAZIONI ASSEGNATE.
Verifica dell'apprendimento
LA VALUTAZIONE DEL CORSO SARÀ ESPRESSA IN TRENTESIMI. ESSA AVVERRÀ MEDIANTE 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.

LA PROVA SCRITTA CONSISTE NELLO SVOLGIMENTO DI ESERCIZI NUMERICI SUGLI ARGOMENTI TRATTATI AL CORSO CON DURATA MASSIMA DI 3 ORE. 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 SONO: DIMENSIONAMENTO DI UN FILTRO E/O DI UN OSCILLATORE CON DETERMINATE SPECIFICHE DELLA FUNZIONE DI TRASFERIMENTO, ANALISI DI UN CIRCUITO ANALOGICO CALCOLANDO LE PRINCIPALI CARATTERISTICHE, COME FREQUENZA DI OSCILLAZIONE PER UN OSCILLATORE, LA FREQUENZA DI TAGLIO PER UN FILTRO, L’AREA DEL DISPOSITIVO DI POTNEZA PER UNO STADIO DI USCITA. 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.

IL VOTO COMPLESSIVO HA UN VALORE MINIMO (18/30) QUANDO LO STUDENTE DIMOSTRA INCERTEZZE NELL’APPLICAZIONE DEI METODI DI PROGETTAZIONE DEI CIRCUITI PROPOSTI, HA UNA LIMITATA CONOSCENZA DELLE PRINCIPALI PROPRIETÀ DEI DIVERSI TIPI DI CIRCUITI E UNA SCARSA CAPACITÀ ESPOSITIVA.
IL LIVELLO MASSIMO (30/30) È ATTRIBUITO QUANDO LO STUDENTE DIMOSTRA UNA CONOSCENZA COMPLETA ED APPROFONDITA DEI METODI ED È IN GRADO DI RISOLVERE I PROBLEMI PROPOSTI INDIVIDUANDO I METODI PIÙ APPROPRIATI PER ANALIZZARE I CIRCUITI E MOSTRA UNA NOTEVOLE CAPACITÀ DI COLLEGARE ED ESPORRE LE PROPRIETÀ DEI DIVERSI TIPI DI COMPONENTI E CIRCUITI.
LA LODE VIENE ATTRIBUITA QUANDO IL CANDIDATO DIMOSTRA SIGNIFICATIVA PADRONANZA DEI CONTENUTI TEORICI ED OPERATIVI E MOSTRA DI SAPER PRESENTARE GLI ARGOMENTI CON NOTEVOLE PROPRIETÀ DI LINGUAGGIO E CAPACITÀ DI ELABORAZIONE AUTONOMA ANCHE IN CONTESTI DIVERSI DA QUELLI PROPOSTI DAL DOCENTE.
Testi
TESTO DI RIFERIMENTO: ADEL SEDRA AND KENNETH C. SMITH “MICROELECTRONICS CIRCUITS” OXFORD UNIVERSITY PRESS, 2004

TESTO DI APPROFONDIMENTO: SERGIO FRANCO "DESIGN WITH OPERATIONAL AMPLIFIERS AND ANALOG INTEGRATED CIRCUITS" MCGRAW-HILL EDUCATION

DISPENSE DISTRIBUITE A CURA DEL DOCENTE
Altre Informazioni
IL CORSO E' TENUTO IN LINGUA ITALIANA.
Orari Lezioni

  BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2024-11-29]