Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione, delle Infrastrutture e dell'Energia Sostenibile - Università Mediterranea di Reggio Calabria - Didattica

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Modulo: Fondamenti di elettronica analogica e digitale MOD.II

Corso

Ingegneria informatica, elettronica e delle telecomunicazioni

Curriculum

Curriculum unico

Orientamento

Orientamento unico

Anno Accademico

2021/2022

Crediti

Settore Scientifico Disciplinare

ING-INF/01

Anno

Secondo anno

Unità temporale

Secondo semestre

Ore aula

Attività formativa

Attività formative caratterizzanti

Canale unico

Docente

SANDRO RAO

Obiettivi

Obiettivi formativi:
Il corso di Fondamenti di Elettronica Analogica e Digitale intende trasferire agli studenti alcuni fondamentali concetti relativi al funzionamento e l’utilizzo di dispositivi elettronici a semiconduttore per il trattamento di segnali analogici e digitali. Gli studenti sono posti in condizione di analizzare il comportamento di semplici circuiti, anche a vari livelli di astrazione, a partire dai diodi e proseguendo con i transistor, per finire con blocchi funzionali più complessi. Sono forniti gli strumenti teorici per l’analisi di circuiti in regime sinusoidale a piccoli segnali. L’analisi di circuiti operanti in presenza di ampi segnali è prevalentemente svolta per via grafica. Il corso prevede altresì una parte di sintesi circuitale con lo scopo di fornire agli studenti gli elementi di base necessari per la progettazione di semplici circuiti digitali basati su porte logiche ed elementi di memoria.
Conoscenza e comprensione: a seguito del superamento dell’esame, lo studente conosce i principi fondamentali di funzionamento dei circuiti elettronici analogici a diodi e singoli transistori. Conosce le tecniche di analisi di reti logiche combinatorie e semplici reti sequenziali.
Capacità di applicare conoscenze: a seguito del superamento dell’esame, lo studente è in grado di analizzare e progettare circuiti elettronici utilizzando transistori MOSFET e BJT, è in grado di analizzare il comportamento di semplici circuiti elettronici analogici e digitali proposti in letteratura.
Autonomia di giudizio: per il superamento dell'esame lo studente deve rispondere autonomamente a domande teoriche, analitiche e progettuali a risposta libera ed è quindi portato a sviluppare autonomia di giudizio sulla completezza, la profondità e la correttezza delle risposte liberamente fornite.
Abilità comunicative: è in grado di illustrare le motivazioni teoriche e tecniche che sono alla base delle proprietà di circuiti fondamentali analogici e digitali.
Capacità di apprendimento: a seguito del superamento dell’esame, lo studente è in grado di apprendere in autonomia altre caratteristiche di base dell'elettronica circuitale moderna e di applicare le stesse configurazioni circuitali a nuovi dispositivi.

Modalità di accertamento e valutazione:
Gli esami di accertamento e di valutazione consistono:
- in una prova scritta, volta ad accertare la capacità di analizzare circuiti pratici che includono componenti elettronici standard (diodi, transistor, resistori, condensatori, porte logiche ed elementi di memoria), voto massimo 30/30;
- in una prova orale, volta ad accertare la comprensione dei metodi teorici per l’analisi e la sintesi di circuiti elettronici elementari, voto massimo 30/30.
Il voto finale è la media aritmetica dei voti conseguiti nelle due prove.
Ai fini del superamento dell’esame con votazione minima di 18/30 è necessario che le conoscenze/competenze della materia siano almeno ad un livello elementare, sia per la parte scritta che per quella orale. E’ attribuito un voto compreso fra 20/30 e 24/30 quando lo studente sia in grado di svolgere correttamente la parte scritta ma possegga competenze elementari nella parte teorica. E’ attribuito un voto compreso fra 25/30 e 30/30 quando lo studente sia in grado di svolgere correttamente la parte scritta e dimostri buone competenze nella parte teorica. Agli studenti che abbiano acquisito competenze eccellenti sia nella parte scritta che in quella teorica può essere attribuita la lode.

Programma

Materiali semiconduttori, Trasporto della carica nei semiconduttori, Drogaggio
La giunzione p-n: barriera di potenziale, capacità della giunzione
Polarizzazione del diodo, Raddrizzatori, Modello a piccoli segnali del diodo
La commutazione del diodo
Principio di funzionamento del BJT, Modello ad ampi segnali, Modelli a piccoli segnali
Il BJT come amplificatore, Caratteristiche degli amplificatori a BJT
Principio di funzionamento del MOSFET, Modello ad ampi segnali, Modelli a piccoli segnali, Il MOSFET come amplificatore, Caratteristiche degli amplificatori a MOSFET
Caratteristiche dell’Amplificatore Operazionale ideale, Circuiti fondamentali
Figure di merito di un sistema digitale, Prestazioni, Dissipazione di potenza
Algebra Booleana, Porte logiche fondamentali ed universali, Sintesi ottima di reti logiche, Circuiti combinatori e sequenziali,
Il Latch SR, I Flip-Flop, Level Triggered J-K Flip Flop, I Flip-Flop J-K Master Slave, I Flip-Flop di tipo D, I Flip-Flop di tipo T, I Flip-Flop Edge Triggered, I Contatori Sincroni, I Contatori Asincroni, il Phase Locked Loop.
Memorie a semiconduttore

Testi docente

Centurelli, Ferrari, Fondamenti di elettronica, Zanichelli, 2016
Agarwal, Lang, Foundations of Analog and Digital Electronic Circuits, Morgan Kaufmann, 2005

Erogazione tradizionale

Sì

Erogazione a distanza

Frequenza obbligatoria

Valutazione prova scritta

Sì

Valutazione prova orale

Sì

Valutazione test attitudinale

Valutazione progetto

Valutazione tirocinio

Valutazione in itinere