PRESENTAZIONE

L'insegnamento fornisce competenze teoriche e pratiche sui circuiti, l'architettura e l'utilizzo della strumentazione elettronica per le misure nei domini del tempo e della frequenza, per segnali analogici e digitali. Il corso presenta anche la strumentazione integrata con personal computer, strumentazione di misura in rete e strumenti software di simulazione e sviluppo industriali. Il corso include esercitazioni sperimentali per sintesi e la conseguente analisi  di segnali analogici e digitali.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Il corso ha l’obiettivo di illustrare il principio di funzionamento di strumentazione complessa per misure nei domini del tempo, della frequenza, dei dati digitali e per la caratterizzazione dei segnali. Al fine di una migliore focalizzazione di alcune problematiche di misura, il corso prevede esercitazioni sperimentali riguardanti la sintesi e la conseguente analisi strumentale di segnali analogici e digitali.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

L'insegnamento si propone di fornire agli studenti: le nozioni di base sulla strumentazione elettronica di misura e generazione dei segnali, gli elementi che consentono di classificare la strumentazione di misura, in base a funzionalita’ e prestazioni richieste, in vari casi applicativi, capacita’ analitiche per la costituzione di un ambiente di test e misura. Al termine dell’insegnamento, lo studente conoscera’ anche l’architettura elettronica dei principali strumenti di un laboratorio di misura, sara’ in grado di effettuare misure nel tempo ed in frequenza, realizzare alcuni circuiti base per la generazione dei segnali, ed interfacciare correttamente la strumentazione per la generazione dei segnali e le misure elettroniche.

MODALITA' DIDATTICHE

L’insegnamento è articolato in 48 ore di lezioni frontali nelle quali verrà esposta la teoria e descritte le esercitazioni di laboratorio, e da 40 ore di laboratorio, in cui saranno svolte le esercitazioni sperimentali.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Nozioni base propedeutiche alla comprensione del funzionamento della strumentazione elettronica:

• Sistemi ad aggancio di fase.
• Conversione di frequenza.
• Riepilogo sulle modulazioni analogiche e introduzione alle tecniche di modulazione digitale.

Strumentazione:

• Introduzione ai sistemi di misura automatici.
• Sintetizzatori.
• Generatori di forme d'onda arbitrarie.
• Oscilloscopi digitali.
• Analizzatori di stati logici.
• Analizzatori di spettro/FFT.
• Analizzatori vettoriali.
• Analizzatori di reti.
• Fondamenti di programmazione LabView e MatLab.

Esercitazioni sperimentali:

• Oscilloscopio digitale, generatore di segnali e multimetro, utilizzo dell'oscilloscopio digitale e della trumentazione per la generazione e la misurazione di segnali analogici.
• Compensazione sonde per DSO e filtri del primo ordine con misure attraverso utilizzo dei cursori del DSO.
• Apprendimento dell'utilizzo del programma di generazione ed analisi di segnali Waveform Editor
• Misure di sfasamento su circuiti di test attraverso la visualizzazione XY dell'oscilloscopio.
• Impiego di strumento Picoscope 2203 (DSO + AWG) basato su PC: sintesi di segnali, analisi nel dominio del tempo e della frequenza e misure su circuito di test
• Introduzione alla piattaforma STM Nucleo - Installazione della scheda e setup ambiente di sviluppo. Generazione e controllo di segnale PWM e misure con oscilloscopio.
• generazione segnale PWM con dutycyle variabile, condizionamento e campionamento del segnale.
• calcolo del valore efficace utilizzando gli A/D della scheda STM Nucleo
• Modellizzazione di inverter monofase con un ponte ad H
• Caratterizzazioni sperimentali e test funzionali di circuiti attraverso Labview
• Misurazioni in corrente e multimetro - Rete elementare di polarizzazione transistor.
• Digital Down Converter
• Utilizzo della piattaforma STM Nucleo - controllo ed utilizzo del segnale PWM.
• Dimostrazioni sperimentali di impiego di analizzatori di spettro e di analizzatori di rete.
• Misure su segnali digitali QPSK provenienti da satellite e mod. QAM 64 provenienti da Digitale Terrestre per trasmissione televisiva.
• Misure e test sistema DVB-T
• Utilizzo del misuratore di campo DVB-T

TESTI/BIBLIOGRAFIA

All’URL aulaweb del corso (https://diten.aulaweb.unige.it/course/view.php?id=535) sono disponibili: le dispense organizzate per argomento, le schede tecniche per la strumentazione, una scheda introduttiva per ogni esercitazione.

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

MIRCO RAFFETTO (Presidente)

MARCO RAGGIO (Presidente)

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

https://www.politecnica.unige.it/index.php/didattica-e-studenti/orario-e-calendario-delle-lezioni

(secondo semestre)

Orari delle lezioni

LABORATORIO DI STRUMENTAZIONE ELETTRONICA

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

L’esame consiste in una prova orale sui principali argomenti affrontati e riguarda sia gli aspetti teorici sia le esercitazioni. Progetto monografico basato su tematiche affrontate nelle esercitazioni di laboratorio facoltativo.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Le domande dell’esame orale affrontato in sintesi tutti gli argomenti svolti a lezione, si tiene conto della qualita’ dell’esposizione, l’utilizzo del corretto lessico tecnico, l’applicazione delle conoscenze acquisite, la presentazione dell’eventuale progetto monografico e relazione tecnica.

Calendario appelli