Informazioni

Metodi per la risoluzione delle reti elettriche, algebra Booleana, trattamento di dati sperimentali, analisi in frequenza di segnali.

Concetto di modularità di un sistema elettronico, ripartizione in moduli funzionali, interfacciamento tra moduli, differenza tra segnali analogici e digitali. Caratteristiche principali degli amplificatori, uso della reazione negativa con amplificatori operazionali.
I concetti di base per il trattamento dell’informazione attraverso sistemi elettronici.
Stili di progetto per sistemi elettronici, tecnologie disponibili, parametri di scelta (tecnologie analogica e digitale, parametri di velocità, consumo, costo). Caratteristiche elettroniche, struttura e principi di interfacciamento dei circuiti logici. Tipi e strutture di memoria.

Il modulo parte dall’analisi di un sistema elettronico complesso, analizzandone la ripartizione in moduli funzionali. Vengono descritte funzione, realizzazione e caratteristiche di interfaccia dei sottomoduli.
- Identificazione dei blocchi di amplificazione, parametri caratteristici, modelli, specifiche di progetto, limiti del modello (distorsione, rumore, offset, etc.)
- Nozione di interfaccia, sensore, attuatore, comunicazioni con il mondo esterno in genere
- Principio della reazione negativa, uso dell’amplificatore operazionale per realizzare amplificatori
- Distorsioni negli amplificatori. Utilizzo delle nonlinearità degli amplificatori per la realizzazione di canali di trasmissione, modulazione. Rumore nel trattamento dell’informazione.
- Identificazione delle strutture di elaborazione, differenze tra segnali analogici e digitali, effetto del rumore e disturbi
- Diversi modi per realizzare in forma digitale una funzione, concetto di mapping tecnologico, analisi dei blocchi funzionali in relazione alle specifiche di sistema (area, potenza, prestazioni)
- Famiglie logiche : Parametri elettrici. Invertitore logico CMOS. Invertitore logico TTL. Tipi di uscite. Ingressi: CMOS, TTL, ingressi speciali. Struttura interna di porte logiche elementari. Trasmission gate. Parametri temporali: ritardo di propagazione, tempo di salita, tempo di discesa. Interfacciamento dinamico.
- Circuiti combinatori. Circuiti sequenziali: flip-flop. Registri. Contatori asincroni e sincroni.
- Conversione A/D e conversione D/A. Campionatori S/H.

Riferimenti alle videolezioni:

LEZ 1-2 Introduzione: generalità sui sistemi e loro parti costitutive.
Dispense sistemi elettronici
- Sedra-Smit Cap. 1 tutto
- Jaeger Cap. 1 tutto

LEZ 3-4 Elementi di teoria dei segnali. Diagrammi di Bode (1).
Dispense sistemi elettronici
- Sedra-Smit Cap. 1 tutto, Appendice E
- Jaeger Cap. 11 tutto

LEZ 5-6 Diagrammi di Bode (2). Filtri (con lezione di laboratorio). Amplificatori: modelli e caratteristiche.
Dispense sistemi elettronici
- Sedra-Smit Cap. 1 tutto, Appendice E
- Jaeger Cap. 11 tutto, 17.1,17.2

LEZ 7-8 Controreazione: teoria generale ed esempi applicativi con amplificatore operazionale.
Amplificatore di tensione non invertente; buffer.
Dispense sistemi elettronici
- Sedra-Smit Cap. 8.1, dal 2.1 al 2.5
- Jaeger Cap. 12 tuttto, dal 18.1 al 18.6

LEZ 9 Amplificatore di transresistenza con amp.op; configurazione invertente dell’amplificatore di tensione; sommatore invertente; integratore; derivatore; amplificatore logaritmico.
- Sedra-Smit Cap 2.6
- Jaeger Cap. 12 tutto

LEZ 10 CMRR, offset e derive dell’amp.operazionale. Esercizi su passa-basso e passa-alto con amp.op.
- Sedra-Smit Cap dal 2.7 al 2.12
- Jaeger Cap. 12 tutto

LEZ 11-12 Segue offset e derive dell’amp.op. Esperienza di laboratorio su corrente offset di ingresso. Comportamento in frequenza dell’amp.op. Slew rate.
- Sedra-Smit Cap dal 2.7 al 2.12
- Jaeger Cap. 12 tutto

LEZ 13 Stabilità nei sistemi reazionati: criteri. Margine di fase, margine di guadagno. Compensazione a polo dominante.
- Sedra-Smit Cap dal 8.7 al 8.11
- Jaeger Cap. 18.9,18.11

A completamento degli argomenti trattati dalle lezione si aggiunge:
Distorsioni negli amplificatori. Utilizzo delle nonlinearità degli amplificatori per la realizzazione di canali di trasmissione, modulazione. Rumore nel trattamento dell’informazione.
Dispense sistemi elettronici

LEZ 14 Famiglie logiche : Parametri elettrici.
- Sedra-Smit Cap 13.1 oppure Ciccarella Cap. 4
- Jaeger Cap. 6 oppure Ciccarella Cap. 4

LEZ 15-16 Segue famiglie logiche: consultazione fogli tecnici. I diversi tipi di famiglie logiche.
Interfacciamento statico. Invertitore logico CMOS. Invertitore logico TTL.
- Sedra-Smit Cap 13.5, dal 14.3 al 14.4 oppure Ciccarella Cap. 4
- Jaeger Cap. 8 tutto, dal 10.12 al 10.13 oppure Ciccarella Cap. 4

LEZ 17-18 Segue famiglie logiche. Tipi di uscite. Ingressi: CMOS, TTL, ingressi speciali.
Struttura interna di porte logiche elementari. Trasmission gate. Parametri temporali: ritardo di propagazione, tempo di salita, tempo di discesa. Interfacciamento dinamico.
- Sedra-Smit Cap 13.5, dal 14.3 al 14.4 oppure Ciccarella Cap. 4
- Jaeger Cap. 8 tutto, dal 10.12 al 10.13 oppure Ciccarella Cap. 4

LEZ 19-20 Circuiti combinatori: potenza dissipata in relazione alla frequenza; problemi inerenti ai parametri temporali.
- Sedra-Smit Cap 13.5
- Jaeger Cap. 8 tutto
Decodificatore BCD (display a sette segmenti).
- Ciccarella Cap. 2.13, 5.2, 5.3
Consultazione di cataloghi. Sistema DOS: istruzioni.
Riferirsi alle videolezioni

LEZ 21-22 Circuiti sequenziali: flip-flop di vari tipi.
Registri. Contatore asincrono (esercitazione con analizzatore di stati logici. Contatori sincroni.
- Ciccarella Cap 3.2
- Sedra-Smit Cap 13.7

LEZ 23-24 Circuiti misti analogici-digitali: comparatori, interfacciamento tra porte logiche e amplificatore operazionale. Conversione A/D e conversione D/A (teoria). Campionatori S/H.
- Ciccarella Cap 8 tutto

LEZ 25-26 Sistema di conversione A/D. Convertitori D/A . Sistema di conversione completo A/D, D/A (schema a blocchi).
- Ciccarella Cap 8 tutto

LEZ 27-28 Dimensionamento di un sistema di acquisizione.
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LEZ 29- 30 Esempio di progetto: sommatore analogico + convertitore A/D
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LEZ 31 Esercizi di riepilogo
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