PRESENTAZIONE

IL corso di elettronica applicata e' rivolto a fisici con forti interessi per la fisica sperimentale e applicata.

Nella prima parte del corso si forniscono le basi di argomenti "avanzati" (linee di trasmissione e rumore elettrico) mentre la seconda parte e' totalmente dedicata all'elettronica digitale sia dal punto di vista pratico (progettazione di sistemi digitali "embedded" con l'uso di FPGA e relativo software di progettazione), sia dal punto di vista concettuale (Digital signal processing).

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Studiare il principio fisico, i principali aspetti costruttivi e applicazione di moderni sensori e strumenti. Capacità di progettare modelli e usare schematizzazioni con piena coscienza delle limitazioni connesse.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO)

Fornire gli elementi indispensabili per l’utilizzo delle tecniche e degli strumenti dell’elettronica nel lavoro e nella ricerca scientifica. Ciò deve permettere allo studente di acquisire una buona conoscenza dell’elettronica analogica e digitale, con capacità di progettare reti passive e attive per il condizionamento dei segnali; dimestichezza nell’impiego delle tecniche di riduzione delle interferenze e di estrazione di segnale da rumore.

Inoltre l'introduzione ai linguaggi per la descrizione dell'hardware (Verilog) permettera' la comprensione e lo sviluppo di sistemi digitali relativamente complessi.

MODALITA' DIDATTICHE

Corso frontale con esercitazioni e dimostrazioni in laboratorio.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Linee di trasmissione.

Processi stocastici: autocorrelazione e densità spettrale di potenza. Il rumore nei dispositivi elettronici: rapporto segnale rumore, figura di rumore, temperatura di rumore, densità di tensione e di corrente di rumore. Misura della potenza di rumore. Rumore man-made: tecniche di riduzione delle interferenze. Tecniche di estrazione di segnale da rumore: mediatore di forme d'onda,  correlatori, filtraggio ottimo. Esempi di applicazione delle tecniche di estrazione di segnale da rumore.

Introduzione al digital signal processing.

Introduzione alle tecnologie digitali avanzate: programmazione di FPGA con l'ausilio di "hardware description language"  (Verilog), sistemi "embedded".

Esperienze di laboratorio:

Misura della tensione di rumore all’ingresso di un amplificatore di tensione;

L’adattamento di impedenza: onde stazionarie su cavo coassiale non correttamente terminato;

Programmazione di una scheda di sviluppo con FPGA

Proposta e sviluppo di tesine di laboratorio su temi di acquisizione di segnali da trasduttori e loro condizionamento per la misura di grandezze fisiche

TESTI/BIBLIOGRAFIA

R.A. Chipman, Transmission lines, Schaum's Outline Series (o equivalente)

G. V. Pallottino, Il rumore elettrico, Springer

P.Ottonello, G.Vallini., Elettronica applicata, Jackson Milano, 1995.

Dispense preparate dal docente.

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

FLAVIO FONTANELLI (Presidente)

DANIELE MARRE'

PAOLO MUSICO

ANTONIO SIRI

LEZIONI

Orari delle lezioni

ELETTRONICA APPLICATA

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

tesina singola o di gruppo  e successiva discussione orale

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Valutazione della tesina e valutazione della esposizione orale