Guida degli insegnamenti
Syllabus
Partially translatedTradotto parzialmente
Simone ORCIONI
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea - [IT02] INGEGNERIA BIOMEDICA First Cycle Degree (3 years) - [IT02] BIOMEDICAL ENGINEERING
Dipartimento: [040040] Dipartimento Ingegneria dell'InformazioneDepartment: [040040] Dipartimento Ingegneria dell'Informazione
Anno di corsoDegree programme year : 2 - Secondo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2023-2024
Anno regolamentoAnno regolamento: 2022-2023
Obbligatorio
Crediti: 9
Ore di lezioneTeaching hours: 72
TipologiaType: B - Caratterizzante
Settore disciplinareAcademic discipline: ING-INF/01 - ELETTRONICA
Italiano
Italian
Conoscenze di base dell'elettrotecnica e dei fondamenti dell'informatica.
Knowledge of the basic elements of circuit and information theory.
Lezioni di teoria: 72 ore
Theory lessons: 72 h
L’insegnamento permette agli studenti di conoscere e comprendere il funzionamento di un tipico sistema elettronico basato su
- alimentazione
- sorgente del segnale
- condizionamento del segnale;
- conversione Analogica Digitale
- conversione Digitale Analogica
- circuiti di pilotaggio/attuazione
Capacità di applicare conoscenze e comprensione.
Lo studente svilupperà la capacità di riconoscere i fondamentali blocchi costituenti un tipico sistema elettronico, analizzare semplici circutiti analogici e digitali e di progettare alcuni dei fondamentali blocchi costituenti un sistema elettronico.
Competenze trasversali.
Il corso è strutturato in modo da evidenziare la trasversalità soprattutto con altre materie sulle tematiche dell'elettronica come teoria dei circuiti e informatica. Lo studente dovrà a descrivere in modo scritto e orale i contenuti della materia, contribuendo a migliorare la capacità comunicativa.
Knowledge and Understanding.
The course provides the knowledge and the
understanding of the parts of a typical electronic system:
- power source
- signal source
- signal conditioning
- analog to digital conversion
- digital to analog conversion
- drivers
Capacity to apply Knowledge and Understanding.
The students will apply the knowledge and will be able to analyze the analog and digital circuits comprising the fundamental block of typical electronic systems.
Transversal Skills.
The course content and teaching methodologies highlight the connections with other subjects in the field of electronics.
The student will describe in written and oral way the contents of the course, helping to improve communication skills.
INTRODUZIONE
Standard sulla notazione raccomandata per l’uso di grandezze elettriche; Richiami di teoria dei circuiti; Segnali e Grandezze: Segnali analogici vs segnali digitali, Segnali tempo continuo vs tempo discreto, Standard per l’uso delle unità di misura del Sistema Internazionale (SI); Materiali Semiconduttori: Semiconduttori intrinseci, Semiconduttori drogati, Giunzione pn, BJT, MOS.
DISPOSITIVI
Diodo; BJT; MOSFET.
CIRCUITI CON DIODI E TRANSISTOR
Circuiti con diodo: Generalità sulla distribuzione dell’energia, Convertitori AC-DC, Riferimento di tensione con diodo Zener; Amplificatori a Singolo Transistor: Emettitore comune, Base comune, Collettore comune, Amplificatori a più stadi; Specchi di Corrente.
CIRCUITI DIGITALI
Inverter: Inverter NMOS, Inverter CMOS; Sistemi di numerazione e codici; Fondamenti di algebra booleana; Circuiti Digitali I: Logica combinatoria, Porte logiche fondamentali, Dall’inverter alle porte logiche fondamentali, Logica tri-state, Circuiti decodificatori, Circuiti aritmetici, Sommatori, Sottrattori; Circuiti Digitali II: Circuiti bistabili, Latch, Flip Flop.
PROTOCOLLI SERIALI
SPI; I2C.
COMPORTAMENTO IN FREQUENZA
Diagrammi di Bode; Trasformata di Laplace; Funzioni di trasferimento.
AMPLIFICATORE OPERAZIONALE
Amplificatore Operazionale Ideale; Caratteristiche dell’operazionale; Caratteristiche in DC; Caratteristiche in AC; Circuiti con operazionale: Amplificatore non invertente, Amplificatore invertente, Inseguitore e sommatore, Differenziale, Integratore, Derivatore;
Effetti delle non-idealità dell’operazionale nei circuiti; Amplificatore per strumentazione.
CONVERTITORI AD/DA
Convertitori A/D: Campionamento, Conversione alla frequenza di Nyquist e aliasing;
Quantizzazione: Risoluzione, Accuratezza, SNR; Range dinamico.
INTRODUCTION
Standard for quantities used in electrical engineering; Circuit theory basics; Signals and Quantities: analog vs digital, continuous time vs discrete time, International system of units; Semiconductor Materials: Intrinsic semiconductor, Doped semiconductor, pn Junction, BJT, MOS.
Devices
Diode; BJT; MOSFET.
Circuits with Diode and Transistor
Circuits with diode: General information on energy distribution, AC-DC converter, Voltage reference with Zener diode; One Transistor Amplifier: Commen Emitter, Common Base, Common collector, Multi-stage amplifiers; Current Mirrors.
DIGITAL CIRCUITS
Inverter: NMOS Inverter, CMOS Inverter; Numbering systems and codes; Fundamentals of Boolean algebra; Digital Circuits I: Combinatorial logic, Fundamental logic gates, From the inverter to the fundamental logic gates, Tri-state logic, Decoder circuits, Arithmetic circuits, Adders, Subtractors; Digital Circuits II: Bistable circuits, Latch, Flip Flop.
SERIAL PROTOCOL
SPI; I2C.
FREQUENCY BEHAVIOR
Bode diagrams; Laplace transform; Transfer functions.
OPERATIONAL AMPLIFIER
Ideal Operational Amplifier; Characteristics of the operational; Characteristics in DC; Characteristics in AC; Circuits with OpAmp: Non-inverting amplifier, Inverting amplifier, Follower and adder, Differential, Integrator, Differentiator; Effects of non-idealities of OpAmp in circuits; Instrumentation amplifier.
AD/DA Converter
A / D converters: Sampling, Nyquist conversion and aliasing; Quantization: Resolution, Accuracy, SNR; Dynamic range.
L’esame consiste in una prova scritta e in una prova orale sugli argomenti del corso. La prova orale deve essere sostenuta nello stesso
appello della prova scritta.
Criteri di valutazione dell'apprendimento.
Gli studenti devono dimostrare, attraverso la prova scritta e orale, di aver ben compreso i concetti di base delle reti logiche e
dell’elettronica analogica e digitale, di saper analizzare semplici circuiti elettronici analogici e digitali.
Gli studenti devono altresì dimostrare di possedere una complessiva conoscenza dei contenuti dell’insegnamento, esposti in maniera corretta con
utilizzo di adeguata terminologia tecnica.
Criteri di misurazione dell'apprendimento.
Alla prova scritta è assegnato un punteggio compreso tra zero e 30. La prova scritta consta di più esercizi, a ciascun esercizio è assegnato un punteggio dipendente dalla complessità dell’esercizio stesso. Sono ammessi a sostenere la prova orale gli studenti la cui prova scritta supera il punteggio di 15/30.
Criteri di attribuzione del voto finale.
Il voto dello scritto è di riferimento per la successiva prova orale. Attraverso la valutazione la prova orale il docente decide il superamento dell’esame e definisce il punteggio finale. In caso di mancato superamento delle prova orale, di norma lo studente deve ripetere la prova scritta.
Learning Evaluation Methods.
The exam consists of a written test and an oral test on the course topics. The oral examination must be taken in the same session of the written test.
Learning Evaluation Criteria.
Students must demonstrate, through a written and oral exam, they have understood the basic concepts of logic theory and analog and digital electronics, and they are able to analyze simple analog and digital electronic circuits.
Students must demonstrate a comprehensive knowledge of the contents of the course, properly exposed with the use of proper technical terminology.
Learning Measurement Criteria.
A score between zero and 30 is given to the written test. The written test consists of more than one exercises, a score depending on the exercise complexity is assigned to each exercise. All student with an exam grade greater than 15/30 are admitted to the oral exam.
Final Mark Allocation Criteria.
The written exam grade is taken as an indication to the final mark. By evaluating the oral exam the teacher defines the final grade.
In case of failure of the oral exam, the student must usually repeat the written test.
- Appunti a cura del docente disponibili su https://learn.univpm.it
- Simone Orcioni, “Elettronica Analogica. quinta edizione, www.amazon.it.”
- Jaeger, Blalock, “Microelettronica: 1 elettronica analogica”, Mc Graw-Hill
- Jaeger, Blalock, “Microelettronica: 3 elettronica digitale”, Mc Graw-Hill
- Slides, notes and exercises available on https://learn.univpm.it
- Simone Orcioni, “Elettronica Analogica. quinta edizione www.amazon.it”.
- Jaeger, Blalock, “Microelettronica: 1 elettronica analogica”, Mc Graw-Hill
- Jaeger, Blalock, “Microelettronica: 3 elettronica digitale”, Mc Graw-Hill
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento. Academic year 2023-2024
Università Politecnica delle Marche
P.zza Roma 22, 60121 Ancona
Tel (+39) 071.220.1, Fax (+39) 071.220.2324
P.I. 00382520427