Guida degli insegnamenti

Syllabus

Partially translatedTradotto parzialmente
[51033] - COMPATIBILITA' EM PER LA PROGETTAZIONE ELETTRONICAELECTRONICAL DRAFTING EMC
Valter MARIANI PRIMIANI
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea Magistrale - [IM11] INGEGNERIA ELETTRONICA (Curriculum: TELECOMUNICAZIONI) Master Degree (2 years) - [IM11] ELECTRONICS ENGINEERING (Curriculum: TELECOMUNICAZIONI)
Dipartimento: [040040] Dipartimento Ingegneria dell'InformazioneDepartment: [040040] Dipartimento Ingegneria dell'Informazione
Anno di corsoDegree programme year : 1 - Secondo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2018-2019
Anno regolamentoAnno regolamento: 2018-2019
Crediti: 9
Ore di lezioneTeaching hours: 72
TipologiaType: B - Caratterizzante
Settore disciplinareAcademic discipline: ING-INF/02 - CAMPI ELETTROMAGNETICI

LINGUA INSEGNAMENTO LANGUAGE

Italiano

Italian


PREREQUISITI PREREQUISITES

Fondamenti di Elettromagnetismo, di campi elettromagnetici e circuiti elettronici

Fundamentals of electromagnetic fields, basic electronic circuits analysis.


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DEL CORSO DEVELOPMENT OF THE COURSE

Lezioni frontali in aula e in laboratorio.

Frontal classroom and laboratory lessons


RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI LEARNING OUTCOMES
Conoscenze e comprensione.

L’insegnamento permette agli studenti di conoscere e comprendere le metodologie per il calcolo delle interferenze negli apparati elettronici, sia analogici che digitali, già nella fase iniziale del progetto. Le conoscenze fornite saranno ad ampio spettro a forte contenuto interdisciplinare che coinvolge l’analisi dei segnali, l’elettronica, l’elettromagnetismo e le tecniche di misura. Lo studente sarà in grado di comprendere ed applicare le principali norme tecniche richieste per la certificazione della compatibilità elettromagnetica.


Capacità di applicare conoscenze e comprensione.

Lo studente svilupperà la capacità di applicare i modelli per la generazione e la propagazione delle interferenze per ridurre e portare a conformità le emissioni sia condotte che radiate dalle apparecchiature elettroniche, anche complesse e caratterizzate da alta densità circuitale. L’applicazione sarà effettuata in termini di progettazione di filtri, schermi, mitigazione delle emissioni alla sorgente. Le stesse competenze saranno applicate per individuare metodologie progettuali in grado di assicurare una idonea immunità delle apparecchiature a sollecitazioni elettromagnetiche anche particolarmente ostili.


Competenze trasversali.

Il corso è strutturato in modo da evidenziare la trasversalità della materia che presenta molti collegamenti con altre discipline. Il continuo stimolo alla sintesi ed alla visione d’insieme dei problemi affrontati contribuisce a migliorare la capacità di apprendimento individuale dello studente. La possibilità di affrontare e studiare casi concreti mostra allo studente l’nterdisciplienarità della materia favorendo la discussione tra gli studenti e lo scambio di opinioni, con possibilità di lavorare in gruppo su casi concreti analizzati in laboratorio così da potenziare le capacità di comunicazione ed interazione dello studente mediante la stesura di relazioni.


Knowledge and Understanding.

The course provides the knowledge and the understanding of the methodologies necessary for the prediction and controlling of electromagnetic interferences among electronic devices and equipment. Broadband knowledge will be provided within an interdisciplinary context ranging from signal theory, electronics, electromagnetics and advanced measurement methods. The student will be informed about the main regulations to be applied in order to achieve the EMC compliance.


Capacity to apply Knowledge and Understanding.

The students will apply the knowledge to reduce the conducted and radiated emissions of complex electronic equipment also characterised by high circuit density. In particular, specific techniques will be applied to design filters, shields, and to mitigate emissions in the early design stage. Similarly, the knowledge will be applied to improve the immunity of complex equipment against electromagnetic hostile excitations.


Transversal Skills.

The course content and teaching methodologies highlight the connections with other subjects. The student is stimulated to a global approach to each problem by making a synthesis effort. This is particularly important to improve the student learning capability. The study of real life cases, with the production of a report, will allow the opinion sharing among students and stimulate the team working methodology so improving the student communication and interaction skills.



PROGRAMMA PROGRAM

La compatibilità elettromagnetica come vincolo progettuale – Il concetto di integrità del segnale – La diafonia nei circuiti stampati ad alta integrazione: modelli a linea di trasmissione – Accoppiamenti su impedenze comuni e piani di massa – Il rumore di modo comune - Modelli esatti per il calcolo della radiazione da circuiti digitali – Tecniche di soluzione numerica: FDTD e MoM – Circuiti multistrato – Predizione delle emissioni condotte e radiate da alimentatori a commutazione: esempio di applicazione di simulatori circuitali (SPICE) – Analisi dell’accoppiamento di interferenze con cablaggi – Impedenza di trasferimento ed efficienza di schermature di cavi schermati – Degradazione delle proprietà schermanti di contenitori: aperture e giunti – Accoppiamento di scariche elettrostatiche con apparati elettronici – Il ricevitore per misure EMI – Camere riverberanti elettromagnetiche- Studio del comportamento di apparati reali mediante l'analisi di eventuali prove di laboratorio. Studio delle metodologie di prova per la verifica della conformità alle direttive europee.

The EMC as a design rule – Signal integrity – Crosstalk in high density printed boards: transmission lines models – common impedance coupling and ground planes – Common mode noise – Digital circuit radiation: exact models – Numerical solution techniques: FDTD and MoM –Prediction of the conducted and radiated emissions in switching mode power supplies: SPICE example – Coupling between radiated field and cables – Shielding effectiveness and transfer impedance – Efficiency of real shield: apertures, joints and gaskets – ESD coupling into electronic equipments – EMI receiver functionality – Reverberation chambers -Case studied analysis based on laboratory tests - Testing techniques for emission and immunity compliance assessment.


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DELL'ESAME DEVELOPMENT OF THE EXAMINATION
Modalità di valutazione dell'apprendimento.

L’esame consiste in una prova orale articolata in tre domande basate su argomenti del corso. Se necessario, i quesiti la cui risposta richiede l'esecuzione di brevi calcoli, saranno svolti in forma scritta contestualmente alla prova orale. I quesiti che prevedono la stesura di schemi a blocchi, schemi elettrici, grafici e, l’esecuzione di dimostrazioni analitiche saranno svolti in forma scritta contestualmente alla prova orale. Gli eventuali casi concreti analizzati durante il corso potranno prevedere la stesura di una relazione da parte dello studente, che potrà essere oggetto di valutazione sempre secondo quanto sopra indicato. In tal caso il quesito effettuato sulla relazione costituirà una delle tre domande.


Criteri di valutazione dell'apprendimento.

Per superare con esito positivo la prova orale, lo studente dovrà dimostrare di possedere una sufficiente conoscenza dei contenuti dell’insegnamento, che dovranno essere esposti in maniera sufficientemente corretta con utilizzo di adeguata terminologia tecnica. Verrà valutata la sua capacità di dimostrare i principi che regolano la compatibilità elettromagnetica e la sua capacità di collegamento tra gli argomenti nonchè la capacità di applicazione ad esempi concreti. La valutazione massima verrà conseguita dimostrando una conoscenza approfondita dei contenuti dell'insegnamento, esposta con completa padronanza del linguaggio tecnico.


Criteri di misurazione dell'apprendimento.

All’esposizione che lo studente fornirà per ciascuna delle tre domande verrà assegnato un voto da zero a dieci. Il voto sarà espresso in trentesimi.


Criteri di attribuzione del voto finale.

Il voto finale sarà la somma dei voti ottenuti nelle tre domande. L'esame sarà superato se globalmente si otterrà una votazione di almeno diciotto trentesimi. La lode sarà riservata agli studenti che, avendo risposto a tutte le domande in modo corretto e completo, avranno dimostrato una particolare brillantezza nell'esposizione ed una particolare abilità ed autonomia nelle dimostrazioni teoriche


Learning Evaluation Methods.

The examination is oral and it consists in three questions about all the topics. If required, the questions that require some calculation execution will be answered in a written form during the oral examination itself. The questions that require to draw some block diagrams, electric schemes, graphics, and the execution of analytical demonstrations will be answered in a written form during the oral examination itself. Real cases analysed during the course could require to provide a written report by the student. This report could be used to formulate one question during the examination.


Learning Evaluation Criteria.

To obtain a positive rating, the student must prove a sufficient knowledge about the course topics. Students must explain the topics in a sufficiently corrected way using adequate technical words and phrases. The ability to demonstrate the electromagnetic compatibility principles will be checked, together with the ability to put in relationship several topics and to analyse real practical cases. The highest score will be obtained showing a deep knowledge of the topics presented using a valuable technical language.


Learning Measurement Criteria.

A score ranging from zero up to ten will be assigned to each question. The score will be given in thirtieths.


Final Mark Allocation Criteria.

The final score is the sum of the score of all questions. The examination is passed if the total score will be equal or greater than eighteen. The “30/30 with distinction” score is reserved to those students who, in addition to a correct and complete answer to all questions, show a strong ability and autonomy in theoretical demonstrations.



TESTI CONSIGLIATI RECOMMENDED READING

Clayton R. PAUL "Introduction to Electromagnetic Compatibility"
Second Edition, John Wiley & Sons

H. W. Ott "Noise reduction in electronic systems" Second edition, John Wiley Interscience, New York, 1988.

Materiale eventualmente messo a disposizione dal docente, se necessario, sulla piattaforma Moodle al link https://learn.univpm.it/course/view.php?id=7829.

Clayton R. PAUL
Introduction to Electromagnetic Compatibility
Second Edition, John Wiley & Sons

H. W. Ott
Noise reduction in electronic systems
Second edition, John Wiley Interscience, New york, 1988.

Other material eventually given by the professor, if necessary, available on Moodle website at https://learn.univpm.it/course/view.php?id=7829.


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Scheda insegnamento erogato nell’A.A. 2018-2019
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento.
Academic year 2018-2019

 


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