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.

Esso presenta anche la strumentazione integrata con personal computer, strumentazione di misura  e strumenti software di simulazione e sviluppo.

L'insegnamento include esercitazioni sperimentali per sintesi e la conseguente analisi  di segnali analogici e digitali.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

L’insegnamento si propone di fornire all’allievo le conoscenze e le competenze operative necessarie per affrontare le problematiche relative allo studio, alla progettazione e alla simulazione di semplici circuiti elettronici da realizzare e collaudare in laboratorio con apposita strumentazione. L'allievo sarà capace di: 1- Comprendere le metodologie di progetto, sviluppo e di verifica sperimentale di circuiti elettroni. 2- Sviluppare semplici progetti a partire da specifiche assegnate. 3- Effettuare le verifiche del funzionamento di circuiti .elettronici reali sapendo operare con strumentazione elettronica, raccogliendone i risultati in adeguata documentazione.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Al completamento dell'insegnamento l'allievo avrà acquisito le seguenti competenze:

• Comprendere le metodologie di progetto, sviluppo, simulazione nei domini analogico e digitale nonché di verifica sperimentale di circuiti elettronici.
• Sviluppare semplici progetti a partire da specifiche assegnate, considerando la rappresentazione sia a livello di schema a blocchi sia a livello circuitale e conducendo anche l'analisi di stabilità dei sistemi considerati.
• Effettuare le verifiche del funzionamento di circuiti elettronici reali sapendo operare con simulatori circuitali e strumentazione elettronica
• Redigere  adeguata documentazione a testimonianza del percorso di progetto e verifica effettuato.

PREREQUISITI

Si consiglia di aver sostenuto gli esami di: Teoria dei Circuiti, Teoria dei Sistemi,  Elettronica, Modulo B di Sistemi Elettronici Embedded.

MODALITA' DIDATTICHE

L’insegnamento è articolato per circa un terzo in lezioni frontali e per due terzi in esercitazioni sia tramite simulatore circuitale sia sperimentali (in laboratorio).

E' richiesta la redazione di una relazione per ciascuno dei due progetti proposti.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Il programma dell'insegnamento di "Laboratorio di Elettronica" si colloca in successione diretta con quello di del modulo di "Modulo B di Sistemi Elettronici Embedded" e si propone di guidare lo studente all'apprendimento efficace delle caratteristiche operative di circuiti analogici e numerici di particolare rilevanza didattica. 

A tal fine il programma prevede infatti l'analisie e lo sviluppo di due progetti:

1. Oscillatore controllato in tensione (VCO - Voltage Controlled Oscillator) basato su un circuito di Colpitts con transistor bipolare. Il progetto verrà verificato tramite un esteso impiego di programmi per la simulazione circuitale.
2. Sintetizzatore di frequenza basato su anello ad aggancio di fase (Phase Locked Loop - PLL). Il progetto riguarderà l'architettura, la stabilità dell'anello, le problematiche di realizzazione circuitale sia per la parte analogica sia per quella numerica. La realizzazione si avvarrà di un kit individuale di appositamente fornito comprendente componenti attivi (transistor bipolare e circuiti integrati), passivi (resistenze e condensatori), una scheda FPGA dotata di programmatore e una scheda sperimentale (breadboard) ove montare i componenti. Verranno usati oltre alla simulazione circuitale (LTSPICE) per la parte analogica, l'ambiendo disviluppo DEEDS e quello di programmazione Intel/Altera - Quartus II.

Il programma così delineato comprende anche la presentazione e l'uso della strumentazione elettronica di laboratorio e le indicazioni per la redazione delle relazioni finali.

Per quanto riguarda il contributo di questo insegnamento al raggiungimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda ONU 2030 vale quanto già affermato nella corrispondente scheda del modulo di "Laboratorio di Elettronica". 

In particolare, poiché l'Elettronica costituisce la principale "disciplina" su cui si è basato lo sviluppo delle tecnologie dell'informazione (ICT) degli scorsi decenni e lo sarà anche per il futuro, il formare ingegneri elettronici esperti consentirà alla società di possedere le conoscenze necessarie per l'applicazione di tali tecnologie al raggiungimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda ONU 2030.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Presentazioni powerpoint del docente

Razavi, B. (2020). Design of CMOS Phase-Locked Loops: From Circuit Level to Architecture Level. Cambridge: Cambridge University Press. doi:10.1017/9781108626200

Donzellini, Giuliano, et al. Introduzione al Progetto di Sistemi Digitali. Springer Milan, 2018.  https://doi.org/10.1007/978-88-470-3963-6

All’URL aulaweb del corso sarà reso disponibile altro materiale didattico relativo alle esercitazioni proposte e alla strumentazione di laboratorio che sarà utilizzata.

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

DANIELE CAVIGLIA (Presidente)

MAURIZIO VALLE

CHRISTIAN GIANOGLIO (Presidente Supplente)

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

https://corsi.unige.it/9273/p/studenti-orario

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Presentazione degli elaborati descrittivi delle esercitazioni svolte e successiva discussione orale.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Valutazione delle capacità acquisite dallo studente a riguardo delle caratteristiche operative dei circuiti analogici e numerici oggetto dell'insegnamento.

Calendario appelli