OBIETTIVI FORMATIVI

L’insegnamento si propone di fornire agli studenti le nozioni fondamentali per il progetto di filtri analogici (sia passivi sia attivi) e filtri digitali. Gli argomenti vengono proposti agli studenti affiancandoli ad attività di laboratorio e di simulazione al calcolatore.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Al termine delle lezioni, lo studente dovrà essere in grado di progettare filtri, sia analogici sia digitali, a partire da specifiche assegnate, di simularli e (per le categorie di filtri fisicamente realizzati durante le lezioni in laboratorio) di realizzarli. A questo scopo, dovrà preliminarmente imparare le caratteristiche peculiari di ogni categoria di filtri e le tecniche di progetto. Durante le lezioni sono proposte diverse tipologie di filtri con diverse caratteristiche: a fronte di un problema specifico, lo studente dovrà decidere quali di questi filtri possono (o devono) essere utilizzati per risolverlo. Inoltre sono proposte applicazioni al progetto di filtri di nozioni apprese in altri corsi (in primis teoria dei segnali e controlli automatici). Questa capacità di risolvere problemi non banali ricorrendo agli strumenti concettuali imparati è uno degli elementi principali del bagaglio culturale scientifico di un ingegnere.

PREREQUISITI

Nozioni di base nei settori della teoria dei circuiti, dell'elettronica, della teoria dei segnali e dei controlli automatici.

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni teoriche (circa 30 ore) e applicative (circa 30 ore). Le lezioni applicative di norma si tengono in laboratorio hardware. Quest'anno, a causa delle restrizioni legate all'emergenza sanitaria in atto, il Corso di Studi fornirà agli studenti dei kit per poter effettuare esperienze di laboratorio a domicilio. Queste lezioni si terranno in modalità "flipped classroom", con piccoli gruppi di studenti che, a rotazione, le prepareranno e le svolgeranno, sotto la guida del docente e di un tutor disciplinare selezionato dal Corso di Studi.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Sintesi di immettenze RLC e LC

Generalità sulla sintesi di filtri (filtri doppiamente terminati, trasformaz. in frequenza, filtri ideali e filtri fisici, adattamento)

Filtri di Butterworth (tecniche di progetto, esercitazioni in lab HW)

Filtri di Chebyschev (tecniche di progetto, esercitazioni in lab HW)

Filtri ellittici (cenni alle tecniche di progetto, esercitazione in lab HW)

Filtri di Bessel (cenni)

Filtri digitali (FIR e IIR, tecniche di progetto, esercitazioni in Matlab e in laboratorio HW)

Filtri adattivi (tecniche di progetto, esercitazioni in Matlab)

Filtri RC attivi (tecniche di progetto, esercitazione in lab HW)

Filtri a condensatori commutati (tecniche di progetto, esercitazione in lab HW)

TESTI/BIBLIOGRAFIA

- Dispense fornite dal docente (testo di riferimento, gli altri testi vanno usati per consultazione)

- C. Bowik, "RF circuits design," Newnes, 1997.

- J.G. Proakis, D.G. Manolakis, "Digital signal processing: principles, algorithms, and applications," Prentice Hall, 1996.

- M.E. Van Valkenburg, "Analog Filter Design," Oxford University Press, 1995.

- A. Liberatore, S. Manetti, "La progettazione dei filtri elettronici," Edizione Medicea, 1985.

- L.B. Jackson, "Digital filters and signal processing," Kluwer Academic Publishers, 1996.