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LABORATORIO DI FISICA III

Sergio PAGANO LABORATORIO DI FISICA III

0512600016
DIPARTIMENTO DI FISICA "E.R. CAIANIELLO"
CORSO DI LAUREA
FISICA
2015/2016

OBBLIGATORIO
ANNO CORSO 3
ANNO ORDINAMENTO 2010
ANNUALE
CFUOREATTIVITÀ
540LEZIONE
784LABORATORIO
SERGIO PAGANO T Curriculum
GIOVANNI CARAPELLA Curriculum
Obiettivi
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
IL CORSO HA L'OBIETTIVO DI FORNIRE AGLI STUDENTI CONOSCENZE TEORICO PRATICHE RELATIVE ALL'ELETTRONICA ANALOGICA E DIGITALE, DAL PUNTO DI VISTA DELLA FISICA DEI DISPOSITIVI E DA QUELLO DELLE APPLICAZIONI TECNOLOGICHE. IL CORSO 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 SARANNO IN GRADO DI PROGETTARE E REALIZZARE SEMPLICI CIRCUITI ELETTRONICI ANALOGICI E DIGITALI ED UTILIZZARE STRUMENTAZIONE AVANZATA PER LA MISURA DI GRANDEZZE ELETTRICHE.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO:
ATTRAVERSO L'ORGANIZZAZIONE, IN GRAN PARTE AUTONOMA, DI ESPERIENZE PRATICHE LO STUDENTE SVILUPPERÀ CAPACITÀ CRITICHE E DI GIUDIZIO SUL LAVORO SVOLTO E SUL GRADO DI RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI POSTI
ABILITÀ COMUNICATIVE:
LO STUDENTE DOVRÀ STILARE UNA RELAZIONE SCRITTA RIGUARDANTE OGNI ESPERIENZA PRATICA SVOLTA, NELLO STILE DI UN REPORT SCIENTIFICO.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO:
LE COMPETENZE TEORICHE E PRATICHE ACQUISITE PERMETTERANNO ALLO STUDENTE DI AFFRONTARE MEGLIO STUDI SUCCESSIVI NEL CAMPO DELLA FISICA SPERIMENTALE ED ANCHE DI UTILIZZARE DI ATTREZZATURE DI MISURA CON MAGGIORE AUTONOMIA.
Prerequisiti
CONOSCENZA ADEGUATA DI FISICA GENERALE E IN PARTICOLARE DEI CIRCUITI ELETTRICI.
Contenuti
MODULO 1 ELETTRONICA ANALOGICA (S. PAGANO)

LINEE DI TRASMISSIONE:
ONDE ELETTROMAGNETICHE IN LINEE DI TRASMISSIONE: VELOCITÀ DI PROPAGAZIONE, IMPEDENZA, ADATTAMENTO DEL CARICO, COEFFICIENTE DI RIFLESSIONE.
LAB: MISURA DELLA VELOCITÀ DI PROPAGAZIONE, IMPEDENZA E COEFFICIENTE DI RIFLESSIONE DI UNA LINEA DI TRASMISSIONE COASSIALE.

INTRODUZIONE AI SEMICONDUTTORI:
CONDUZIONE ELETTRICA NELLA MATERIA. CONDUTTORI, ISOLANTI E SEMICONDUTTORI. CENNI ALLA TEORIA A BANDE DI ENERGIA NEI SOLIDI. GAP DI ENERGIA. ELETTRONI E LACUNE. CARATTERISTICHE ELETTRICHE DEI SEMICONDUTTORI.

GIUNZIONE PN:
MODELLO DI TRASPORTO. CARATTERISTICHE CORRENTE TENSIONE. TIPI DI DIODI: RADDRIZZATORI, LED, FOTODIODO, CELLA SOLARE.
LAB: CARATTERIZZAZIONE DI UN DIODO AL SILICIO, UN DIODO LED, UNA CELLA SOLARE.

TRANSISTOR A GIUNZIONE:
MODELLO DI TRASPORTO. CARATTERISTICHE CORRENTE TENSIONE. AMPLIFICATORE CON TRANSITOR. PUNTO DI LAVORO, GUADAGNO, BANDA PASSANTE, RANGE DINAMICO.
LAB: COSTRUZIONE E CARATTERIZZAZIONE DI UN CIRCUITO AMPLIFICATORE UTILIZZANTE TRANSISTOR.

MOSFET:
MODELLO DI TRASPORTO. CARATTERISTICHE CORRENTE TENSIONE. AMPLIFICATORE CON MOSFET. PUNTO DI LAVORO, GUADAGNO, BANDA PASSANTE, RANGE DINAMICO.
LAB: COSTRUZIONE E CARATTERIZZAZIONE DI UN CIRCUITO AMPLIFICATORE UTILIZZANTE MOSFET.

AMPLIFICATORI OPERAZIONALI:
MODELLO IDEALE DI AMPLIFICATORE OPERAZIONALE. CIRCUITI CON AMPLIFICATORI OPERAZIONALI. AMPLIFICATORI REALI: BANDA PASSANTE, OFFSET.
LAB: REALIZZAZIONE E CARATTERIZZAZIONE DI UN CIRCUITO UTILIZZANTE AMPLIFICATORI OPERAZIONALI.

CONVERTITORI A/D E D/A:
CARATTERISTICHE GENERALI DEI CONVERTITORI DIGITALE-ANALOGICO E ANALOGICO-DIGITALE. PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO E CIRCUITI DEI CONVERTITORI A/D E D/A PRINCIPALI.

MODULO 2 ELETTRONICA DIGITALE (G. CARAPELLA)

INTRODUZIONE A ELETTRONICA DIGITALE:
QUANTITÀ DIGITALI E ANALOGICHE; LIVELLI LOGICI; FORME D'ONDA; OPERAZIONI LOGICHE.
LAB: REALIZZAZIONE DI UNA SONDA LOGICA.

SISTEMI DI NUMERAZIONE E CODICI:
NUMERI BINARI; ARITMETICA BINARIA; COMPLEMENTO AD 1 E A 2; CODICE BCD E GRAY.
LAB: CONVERSIONE BINARIO A BCD USANDO IL BCD/7-SEGMENT DISPLAY DECODER.

PORTE LOGICHE:
INVERTER, AND, OR, NAND, NOR, XOR E XNOR; LOGICA PROGRAMMABILE; LOGICHE FISSE.
LAB: VERIFICA SPERIMENTALE DI TAVOLA DELLE VERITA DI PORTE LOGICHE.

FAMIGLIE LOGICHE:
TECNOLOGIE, CARATTERISTICHE E PARAMETRI; CIRCUITI PMOS, NMOS, CMOS, TTL, ECL.
LAB: MISURA DELLE CARATTERISTICHE DICHIARATE NEI DATA SHEETS PER PORTE AND E INV.

ALGEBRA BOOLEANA E SEMPLIFICAZIONE LOGICA :
TEOREMI DI DEMORGAN; ESPRESSIONI BOOLEANE E TAVOLE DI VERITÀ; MAPPA DI KARNAUGH. INTRODUZIONE A MULTISIM; UNIVERSALITA DELLE PORTE NAND E NOR.
LAB: ALGEBRA BOOLEANA VERIFICATA MEDIANTE PORTE LOGICHE OR, AND, INV; PORTE AND, INV, OR COSTRUITE CON PORTE NAND O NOR.

LOGICA COMBINATORIA:
SOMMATORI; COMPARATORI; DECODIFICATORI, CODIFICATORI; MULTIPLATORI; DEMULTIPLATORI; GENERAZIONE/VERIFICA DI PARITÀ.
LAB: MULTIPLEXER COME DISPOSITIVO LOGICO PROGRAMMABILE.

LOGICA SEQUENZIALE:
MULTIVIBRATORI, MEMORIE, FLIP/FLOP; IL TIMER 555.
LAB: ESPERIMENTI CON FLIP/FLOP E LM555.

CONTATORI E REGISTRI A SCORRIMENTO:
CONTATORI; DECODIFICA DEI CONTATORI, CLOCK DIGITALE; REGISTRI A SCORRIMENTO; REGISTRI A SCORRIMENTO BIDIREZIONALE.
LAB: ESPERIMENTI CON CONTATORI.

MEMORIA E STORAGE:
MEMORIE A SEMICONDUTTORI; RAM, ROM, PROM E EPROM; MEMORIE FLASH; MEMORIE MAGNETICHE E OTTICHE.

LOGICHE PROGRAMMABILI:
INTRODUZIONE AL DSP, ALL’ ACQUISIZIONE AUTOMATICA DEI DATI (NI LABVIEW) E AL MICROCONTROLLORE (ARDUINO).
LAB: SVILUPPO DI UN PROGETTO MEDIANTE USO DEL MICROCONTROLLORE ARDUINO.
Metodi Didattici
LEZIONI FRONTALI SUGLI ASPETTI TEORICI DEL CORSO
ESERCITAZIONI DI LABORATORIO ORIENTATE ALLA REALIZZAZIONE DI CIRCUITI ELETTRONICI ANALOGICI E DIGITALI.
PRODUZIONE DI RELAZIONI TECNICHE SULL'ATTIVITÀ SVOLTA IN LABORATORIO
Verifica dell'apprendimento
PER SOSTENERE L'ESAME BISOGNA AVER EFFETTUATO LE ESPERIENZE DI LABORATORIO ED AVER PRESENTATO LE RELATIVE RELAZIONI TECNICHE. L'ESAME CONSISTE IN UNA PROVA ORALE. IL VOTO FINALE SARÀ STABILITO IN BASE ALLA VALUTAZIONE DELLE RELAZIONI PRESENTATE RELATIVE ALLE ESPERIENZE DI LABORATORIO ED ALLA VALUTAZIONE DELLA PROVA ORALE.
Testi
RICHARD C. JAEGER, TRAVIS N. BLALOCK: MICROELECTRONIC CIRCUIT DESIGN. MCGRAW-HILL NY ISBN 978-0-07-338045-2

THOMAS L. FLOYD: DIGITAL FUNDAMENTALS, 10E, PEARSON EDUCATION, INC. NJ 2009.

DAVID M. BUCHLA: EXPERIMENTS IN DIGITAL FUNDAMENTALS, 10E, PEARSON EDUCATION, INC. NJ 2009.

COURSE NOTES (SLIDES).
WWW.ARDUINO.CC
WWW.NI.COM
Altre Informazioni
PER CONTATTARE IL DOCENTE DEL CORSO INVIARE UNA MAIL A SPAGANO@UNISA.IT O A GCARAPELLA@UNISA.IT
INFORMAZIONI SUL CORSO E SUI CONTENUTI SONO ANCHE DISPONIBILI SUL SITO DEL DOCENTE
  BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2016-09-30]