Page 1. SisElnA1 21/02/2011 SISTEMI ELETTRONICI 2010 DDC 1. Corsi di Elettronica di base. Ingegneria dell Informazione. Modulo

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1 Ingegneria dell Informazione Corsi di Elettronica di base Modulo SISTEMI ELETTRONICI A - INTRODUZIONE Decomposizione funzionale, moduli e segnali» obiettivi e organizzazione del modulo» livelli di descrizione» tipi di modulo» segnali analogici e digitali» vantaggi e limiti del digitale MATEMATICA, INFORMATICA ELETTROTECNICA, FISICA,.. SISTEMI ELETTRONICI DISPOSITIVI E TECNOLOGIE ELETTRONICHE ELETTRONICHE SPECIALISTICHE ELETTRONICHE SPECIALISTICHE SPECIALISTICHE Concetti base e metodologie, funzioni dei moduli, segnali e interfacciamento Struttura interna dei moduli, modelli, componenti, tecnologie 21/02/ SisElnA DDC 21/02/ SisElnA DDC Corso Sistemi Elettronici Obiettivi di questi corsi SISTEMA APPLICAZIONE Corso di Sistemi Elettronici Corso di Dispositivi MODULO FUNZIONE STRUTTURA COMPONENTI TECNOLOGIA Modulo Sistemi Elettronici concetti base e metodologie caratterizzanti l Elettronica:» decomposizione di un sistema in unità funzionali, definite tramite parametri ai morsetti (modelli),» principio e uso della reazione,» differenza tra segnali e tecniche analogiche e numeriche,»diverse possibilità realizzative per i sistemi elettronici. Successivi moduli di elettronica Dispositivi e Tecnologie completa l elettronica di base:» struttura interna e circuiti dei moduli,» componenti e tecnologie. Elettroniche specialistiche differenziate 21/02/ SisElnA DDC 21/02/ SisElnA DDC Contenuti di questa lezione (A1) Struttura del modulo Sistemi Quali obiettivi ha questo corso Come è organizzato Modalità di esame Prerequisiti Perché si inizia dai sistemi Un esempio di sistema complesso Scomposizione funzionale, livelli di descrizione Segnali in tempo e in frequenza Segnali analogici e segnali digitali Vantaggi e problemi dei segnali digitali A introduzione B moduli analogici C amplificatori operazionali D moduli digitali + MOS E sistemi sequenziali F sistemi analogici e digitali 32 ore di lezioni, 12 di esercizi, 12 ore di laboratorio (56 h totali) Homework: ripasso prerequisiti, revisione lezioni, esercizi, uso di simulatori, prove di esame (S & O) ~ 80 ore impegno totale = 136 ore 5 crediti 21/02/ SisElnA DDC 21/02/ SisElnA DDC Page DDC 1

2 Testi di riferimento Materiale didattico siti web Neil Storey: Electronics: A Systems Approach Prentice Hall, 2006, ISBN-13: » esercizi, test di autovalutazione a: 2/10999/ cw/index.html (riferimenti nelle slide in inglese) altri testi adeguati: R.C. Jaeger, T.N. Blalock: Microelettronica McGraw Hill (IT) 2004 (riferimenti nelle slide in italiano) J. Millman, A. Grabel: Microelectronics (II ed.), Millman, Grabel, Terreni: Elettronica di Millman McGraw Hill (IT), 2008 A.Sedra, K.Smith: Circuiti per la microelettronica, Saunders publishing/ediz. Ingegneria portale della didattica Informazioni e materiale personale (risultati lab e scritti) Lucidi IT (non tutti aggiornati) Lucidi EN Guide di laboratorio Esempi di esercizi ed esami SW vario per simulatori e altro Sito LED: Data sheet, manuali strumenti, 21/02/ SisElnA DDC 21/02/ SisElnA DDC Altro materiale didattico Esempi, esercizi, test Giovanni Giachino: Sistemi Elettronici, CLUT, 2005 Maurizio Zamboni, Mariagrazia Graziano: Introduzione all'analisi dei Sistemi Elettronici, CLUT, 2006 (raccolta di esercizi). F. e R. Zappa: Fondamenti di Elettronica (II ed.), Esculapio, 2002 Corso teledidattico: da guardare subito: lezione A1 (esercitazione PSPICE): lezioni successive utilizzabili per ripasso Esempi (durante la lezione) Problemi semplici completamente svolti Test (al termine della lezione) verificare la comprensione dei punti chiave Non viene data la risposta Esercizi (esercitazioni in aula) vengono fornite le specifiche e i risultati, con indicazioni sulla soluzione Aggregazione di argomenti di lezioni diverse Temi di esame svolti (ultima esercitazione e in rete) 21/02/ SisElnA DDC 21/02/ SisElnA DDC Scopo di esercizi e test Esercitazioni di laboratorio I guasti devono essere individuati prima possibile prima della consegna al cliente finale Le lacune vanno corrette PRIMA dell esame Scopo dei test individuare prontamente eventuali lacune o incomprensioni Scopo degli esercizi applicare la teoria a nuove situazioni L ingegnere fa progetti, non esercizi ed esami per diventare ingegneri bisogna (anche) superare esami per superare esami bisogna (anche) saper risolvere esercizi L ingegnere usa modelli matematici per progettare La correttezza di un modello e la rispondenza di del progetto alle specifiche va verificata con esperimenti Il corso comprende esercitazioni di laboratorio, per Verificare correttezza e limiti dei modelli usati Abituare al lavoro di gruppo Dare capacità di lavoro sperimentale e uso degli strumenti Prerequisito essenziale Modulo Introduzione alla sperimentazione Le relazioni di laboratorio vengono riviste e valutate Peso 20% nel voto finale 21/02/ SisElnA DDC 21/02/ SisElnA DDC Page DDC 2

3 Collaborazione e lavoro coordinato Modalità di esame L ingegnere lavora raramente da solo; la collaborazione è parte importante del lavoro reale. Occorre imparare a collaborare in modo efficace; Esercitazioni di laboratorio: occorre lavoro coordinato; esecuzione dell'esperienza e stesura della relazione sono compiti collettivi del gruppo di allievi. I contenuti sono calibrati in modo da poter essere completati nel tempo assegnato solo organizzando preventivamente il lavoro e suddividendolo tra i componenti del gruppo. Formate gruppi per risolvere gli esercizi in aula Questo principio non vale per gli esami! Esperimento AA : coadiutori madrelingua Voto finale = 0,95(scritto&orale) +0,25lab +[quad] 4 Esame scritto (fine modulo) esercizi numerici (2) + domande a risposta chiusa (5) Valutazione delle relazioni di laboratorio (gruppo) Appelli di fine modulo e di Settembre: Orale di verifica (domanda sullo scritto): +/- 2 punti, max 30 Orale completo opzionale: media con lo scritto Altri appelli: Scritto più breve, orale più lungo Documento dettagliato sul sito 21/02/ SisElnA DDC 21/02/ SisElnA DDC Supplemento di esame Prerequisiti Corso cell-free Ogni squillo interrogazione con valutazione o tesina (obbligatoria per superare l esame) Livelli di radiazione elm stabiliti dalle normative, e confronto con le radiazioni di un cellulare Come è fatto e come funziona il vibracall elettrotecnica risoluzione di RLC con generatori pilotati, metodo simbolico matematica sistemi di equazioni lineari, equazioni differenziali informatica algebra di Boole fisica conduzione nei solidi teoria dei segnali (corso parallelo) analisi in frequenza (qualitativa) 21/02/ SisElnA DDC 21/02/ SisElnA DDC Verifica dei prerequisiti Contenuti di questa lezione (A1) E disponibile sul sito un test iniziale, con obiettivi: per gli allievi:» selezionare cosa è bene ripassare per i docenti (è possibile riconsegnarlo):» verificare in termini statistici i risultati dei corsi precedenti, deve essere svolto in 20 non influisce sulla valutazione finale Per ogni lezione o gruppo di lezioni verranno indicati di volta in volta i prerequisiti richiesti la verifica e ripasso dei prerequisiti fanno parte degli homework. Quali obiettivi ha questo corso Come è organizzato Modalità di esame Test prerequisiti Perché si inizia dai sistemi Un esempio di sistema complesso Scomposizione funzionale, livelli di descrizione Segnali in tempo e in frequenza Segnali analogici e segnali digitali Vantaggi e problemi dei segnali digitali 21/02/ SisElnA DDC 21/02/ SisElnA DDC Page DDC 3

4 Sistemi elettronici e moduli Dai sistemi ai moduli Un sistema elettronico è fatto di moduli interconnessi. SISTEMA APPLICAZIONE Corso Sistemi Elettronici MODULO FUNZIONE 21/02/ SisElnA DDC 21/02/ SisElnA DDC Perché iniziamo dai sistemi? Perché iniziamo dai sistemi? La maggior parte dei progettisti utilizza moduli e componenti costruiti da altri.??? Per usare un modulo serve conoscere il comportamento esterno, non la struttura interna. Cosa fa il modulo?»funzione Quanta e quale energia richiede?» ALIMENTAZIONE Come parla con gli altri moduli?»segnali 21/02/ SisElnA DDC 21/02/ SisElnA DDC Cosa sono i segnali? Progetto ingegneristico Nei sistemi elettronici l informazione è associata a grandezze elettriche tensioni correnti frequenza.. Servono metodi per analizzare, descrivere, capire oggetti complessi. L ingegnere scompone un problema complesso in una serie di problemi più semplici, collegati, risolvibili, e ne ricompone le soluzioni. Deve saper applicare tecniche per decomporre e descrivere funzioni e strutture. L informazione è associata a variazioni di queste grandezze: segnali 21/02/ SisElnA DDC 21/02/ SisElnA DDC Page DDC 4

5 Specifica funzionale e struttura Sistema campione Specifica funzionale:»cosadeve fare il sistema?» Come interagisce con il contesto (resto del mondo)? Struttura» Come è fatto il sistema?» Con quali procedure posso progettarlo, realizzarlo, testarlo,..? Entrambe esprimibili con diagramma oggetti/relazioni Sistema di riferimento per queste lezioni: telefono cellulare» parte del sistema servizi/rete/terminali utente,» sistema complesso (~ transistori),» campionario di diversi aspetti dell elettronica,» utilizza tecnologie moderne Varie fasi» definizione funzionale» scomposizione della struttura» analisi di alcuni moduli 21/02/ SisElnA DDC 21/02/ SisElnA DDC Oggetto dell analisi Da specifica funzionale a struttura Oggetto reale IT, definibile in termini di: - funzioni (cosa fa - specifica funzionale, vista dell oggetto completo e delle sue interazioni) - struttura (come è fatto, quali elementi usa, come sono collegati, ) Funzioni simili possono essere realizzate con strutture diverse. UTENTE Trasduttore comandi (tastiera) Trasduttore ingr. voce (microfono) Moduli funzionali per esecuzione e controllo CAMPO ELETTROMAG Trasduttore campo elm (antenna) Come possiamo analizzare, descrivere, capire oggetti complessi? Come possiamo descrivere funzioni e strutture? DECOMPOSIZIONE Moduli (più) semplici e loro relazioni Trasduttore uscita voce (auricolare) Trasduttore info visive (display) Alimentazione (caricabatteria) 21/02/ SisElnA DDC 21/02/ SisElnA DDC Struttura Struttura dettagliata MODULI FUNZIONALI SENSORI tastiera, microfono, antenna, ATTUATORI auricolare, display, antenna,... SISTEMA ELETTRONICO (telefono cellulare) 21/02/ SisElnA DDC 21/02/ SisElnA DDC Page DDC 5

6 Schema a blocchi comprensibile Blocco 1: deviatore di antenna DEVIATORE DI RICEVITORE DEMODULATORE CATENA RX MICROP. DSP, MEM DEVIATORE DI RC Filter Tx EN GSM EN DCS EN OSCILLATORI RX E TX SWITCH PCS EN MODULATORE RX GSM CATENA TX ALIMENTAZIONE CONTROLLO POTENZA TRASDUTTORI: AP, MK, TASTIERA, DISPLAY HARMONIC FILTER TX (PA) DCS PCS 21/02/ SisElnA DDC 21/02/ SisElnA DDC Deviatore di antenna: funzione Deviatore di antenna: schema Descrizione FUNZIONALE Gruppo di moduli correlati a una specifica funzione: commutare l antenna tra trasmettitori e ricevitori. HARMONIC FILTER SWITCH TX (PA) RX RC Filter Tx EN GSM EN DCS EN PCS EN GSM DCS PCS Tx Ant Rx3 V1 V2 Rx1 Rx2 Schema elettrico del deviatore. Elementi visibili a questo livello: - componenti elementari (R, C, FET) - topologia delle interconnessioni SWITCH V3 21/02/ SisElnA DDC 21/02/ SisElnA DDC Deviatore di antenna: struttura Ancora schema a blocchi (*) Tx Ant Rx3 V1 V2 V3 Rx1 Rx2 Vari tipi di moduli Amplificatori, filtri Oscillatori Convertitori e Sommatori, Moltiplicatori Memoria, DSP ALTRI MODULI MICROP DSP, MEM,... Aspetto fisico del deviatore; elementi visibili: - contenitore - piedini di collegamento Funzione e struttura interna sono nascoste. SWITCH Interfaccia display, SIM Trasduttori» tastiera, display, antenna, microfono, auricolare,... 21/02/ SisElnA DDC 21/02/ SisElnA DDC Page DDC 6

7 Perché iniziamo dai sistemi? Da dove arriva l energia? Per usare un modulo occorre conoscere il comportamento esterno, non la struttura interna cosa fa il modulo?» FUNZIONE Segnali (trasportano informazione) Alimentazioni (trasportano energia) Val quanta e quale energia richiede?» ALIMENTAZIONE INFO IN GND INFO OUT come parla con gli altri moduli?» SEGNALI L energia richiesta per il funzionamento viene distribuita come tensione continua (Val). 21/02/ SisElnA DDC 21/02/ SisElnA DDC Sottosistema di alimentazione Contenuti di questa lezione (A1) Obiettivi ridurre la produzione di calore massima durata e rapida ricarica delle batterie minimo inquinamento (batterie) Massimo rendimento Moduli alimentatore da rete, regolatori, caricabatterie batteria circuiti per distribuzione e gestione della potenza E un sottosistema complesso! Quali obiettivi ha questo corso Come è organizzato Modalità di esame Test prerequisiti Perché si inizia dai sistemi Un esempio di sistema complesso Scomposizione funzionale, livelli di descrizione Segnali in tempo e in frequenza Segnali analogici e segnali digitali Vantaggi e problemi dei segnali digitali 21/02/ SisElnA DDC 21/02/ SisElnA DDC Perché iniziamo dai sistemi? Prerequisiti seconda parte A1 Per usare un modulo occorre conoscere il comportamento esterno, non la struttura interna cosa fa il modulo?» FUNZIONE quanta e quale energia richiede?» ALIMENTAZIONE come parla con gli altri moduli?» SEGNALI Descrizione e analisi di segnali Trasformata di Fourier Spettro di un segnale Segnali aleatori Numerazione e codici binari Riferimenti sul testo: 1.2 Classificazione dei segnali 1.3 Notazioni 1.4 Risoluzione di circuiti 1.5 Spettro in frequenza dei segnali 21/02/ SisElnA DDC 21/02/ SisElnA DDC Page DDC 7

8 Diversi tipi di segnale Segnali audio DEVIATORE DI Segnale a radiofrequenza 800 MHz, 1,8 GHz modulazione FM o PM RICEVITORE DEMODULATORE Segnali CATENA digitali RX 1 bit/n bit OSCILLATORI RX E TX MICROP. DSP, MEM MODULATORE Segnali analogici bassa frequenza Alimentazione: tensioni CONTROLLO 300 Hz-3 khz continue stabilizzate, POTENZA per CATENA tutti i moduli TX TRASDUTTORI: AP, MK, TASTIERA, DISPLAY ALIMENTAZIONE Nei circuiti associati a microfono e auricolare sono presenti segnali audio Esempio: segnale sinusoidale (tono): v(t) = V sen ( t + ) V = valore di picco (volt, simbolo V) = pulsazione (radianti/secondo), (frequenza f = in hertz, simbolo Hz) = fase (radianti, simbolo rad) 21/02/ SisElnA DDC 21/02/ SisElnA DDC Segnali analogici Segnali a radiofrequenza (RF) (*) tono audio DEVIATORE DI RICEVITORE DEMODULATORE CATENA RX MICROP. DSP, MEM triangolare Segnale a radiofrequenza 800 MHz, 1,8 GHz modulazione FM o PM OSCILLATORI RX E TX MODULATORE voce componenti tra 300 Hz e 3 khz. CATENA TX CONTROLLO POTENZA TRASDUTTORI: AP, MK, tempo frequenza ALIMENTAZIONE TASTIERA, DISPLAY 21/02/ SisElnA DDC 21/02/ SisElnA DDC Segnali a radiofrequenza (*) Rappresentazione in tempo Nei circuiti in prossimità dell antenna sono presenti segnali sinusoidali a frequenza elevata (800 MHz - 1,8 GHz circa). Richiedono amplificatori e interconnessioni particolari. Esempio: segnale non modulato a 800 MHz Un segnale può essere visualizzato in funzione del tempo: Strumento: oscilloscopio asse Y: ampiezza ampiezza tempo 1 ns (2 ms per segnale audio) t = 0 asse X: tempo 21/02/ SisElnA DDC 21/02/ SisElnA DDC Page DDC 8

9 Rappresentazione in frequenza Legame tempo - frequenza Un segnale può essere visualizzato anche indicando le sue componenti in funzione della frequenza: asse Y: ampiezza Strumento: analizzatore di spettro fondamentale II armonica III armonica Variazioni rapide del segnale corrispondono a componenti a frequenza elevata Rumore di base tempo F = 0 banda frequenza f = 0 asse X: frequenza 21/02/ SisElnA DDC 21/02/ SisElnA DDC Spettri di segnali (*) Contenuti di questa lezione (A1) Segnale periodico/non periodico» spettro a righe (distanza: inverso del periodo) spettro continuo Segnale finito (da t = 0 a t = T 1 )» occupazione in banda illimitata (da f = 0 a f = ) Segnale a banda limitata (da f A a f B )» non limitato nel tempo (da t = - a t = + ) Variazioni ripide» componenti a frequenze elevate Segnali reali»~limitatiin tempo e in banda (poca energia fuori T1-T2 e F1-F2) Simulatore dello spettro di varie onde sul sito Ulisse: materiale simulatori e SW spettro di segnali... Quali obiettivi ha questo corso Come è organizzato Modalità di esame Test prerequisiti Perché si inizia dai sistemi Un esempio di sistema complesso Scomposizione funzionale, livelli di descrizione Segnali in tempo e in frequenza Segnali analogici e segnali digitali Vantaggi e problemi dei segnali digitali 21/02/ SisElnA DDC 21/02/ SisElnA DDC Segnali analogici Segnali analogici: dove? Il segnale analogico è continuo in tempo: è definito per qualsiasi istante di tempo entro un certo intervallo in ampiezza: può assumere qualsiasi valore entro un certo intervallo Parametri: intervallo di ampiezza» valore max e min (dinamica),» eventuale DC contenuto spettrale» banda, forma dello spettro A S 0 0 t DEVIATORE DI CATENA TX ALIMENTAZIONE RICEVITORE DEMODULATORE CATENA RX OSCILLATORI Segnali analogici RX E TX (RF, IF, AF) MODULATORE CONTROLLO POTENZA MICROP. DSP, MEM TRASDUTTORI: AP, MK, TASTIERA, DISPLAY 21/02/ SisElnA DDC 21/02/ SisElnA DDC Page DDC 9

10 Segnali digitali reali Segnali digitali: dove? Il segnale digitale è una sequenza di numeri, generalmente in base 2 discreto in tempo: definito solo per alcuni istanti di tempo entro un certo intervallo discreto in ampiezza: può assumere solo alcuni valori entro un certo intervallo t1 t2 t3 t4 t5 8 bit, 2 8 = 256 valori DEVIATORE DI CATENA TX ALIMENTAZIONE RICEVITORE DEMODULATORE MODULATORE CONTROLLO POTENZA CATENA RX OSCILLATORI RX E TX MICROP. DSP, MEM Segnali digitali 1 bit/n bit TRASDUTTORI: AP, MK, TASTIERA, DISPLAY 21/02/ SisElnA DDC 21/02/ SisElnA DDC Errori con rappresentazione digitale Segnali binari nel tempo Campionamento: valori definiti solo a tempi discreti intervallo tra campioni Ts, cadenza dei campioni Fs = 1/Ts sono rappresentabili segnali con banda Fa limitata a Fs/2 (criterio di Nyquist)» esempio: Fs = 20 khz, Fa = 10 khz L evoluzione nel tempo di un segnale binario è rappresentata da una sequenza di bit: due livelli 1/0, o H/L (1 bit) (discreto in ampiezza) definito a intervalli Ts (discreto nel tempo) Quantizzazione: numero finito di valori rappresentabili N bit : 2 N valori, quindi valore H Errore di quantizzazione Q = 100/2 N % = 1M/2 N PPM»esempio: 2 8 = 256 Q = 0,4 % L Simulatore degli effetti della quantizzazione sul sito Ulisse: materiale simulatori e SW quantizzazione Ts tempo 21/02/ SisElnA DDC 21/02/ SisElnA DDC Diagrammi temporali Rappresentazione degli stati logici La rappresentazione discreta (punti) diventa un diagramma temporale, analogo a quello utilizzato per i segnali analogici Gli stati logici (H/L, 0/1, ) sono rappresentati con tensioni (V), con una regola ben definita:» stato alto, H, 1,... 3 V» stato basso, L, 0,... 0,5 V valore H 3 V L 0,5 V t Ts tempo H L H H L /02/ SisElnA DDC 21/02/ SisElnA DDC Page DDC 10

11 Rumore e disturbi Degradazione del segnale analogico A ogni segnale è sempre sovrapposto un rumore il ilrumore NON trasporta informazione utile Ogni passo di amplificazione o elaborazione aggiunge rumore. Per il segnale analogico il rumore determina un degrado non recuperabile dell informazione. 21/02/ SisElnA DDC 21/02/ SisElnA DDC Degradazione del segnale digitale Ripristino del segnale digitale Per il segnale digitale il degrado del segnale digitale dovuto al rumore è recuperabile (se contenuto entro certi limiti). Grazie alla discretizzazione in ampiezza del segnale digitale, è possibile ricostruire il valore originario confrontando il segnale con una soglia. 21/02/ SisElnA DDC 21/02/ SisElnA DDC Recupero del segnale digitale Verso il mondo esterno Il segnale digitale può essere ripristinato a intervalli regolari, quindi gli effetti del rumore non sono cumulativi Questo consente di eseguire sul segnale catene di operazioni complesse Impossibili con tecnica analogica per il cumulo del rumore Perché non vi sia perdita di informazione il rumore deve essere limitato il segnale deve essere periodicamente ricostruito. Simulatori degli effetti del rumore sul sito Ulisse: materiale simulatori e SW segnale analogico/digitale con rumore I segnali fisici (trasduttori e attuatori) sono prevalentemente analogici L interfaccia tra elettronica e mondo esterno deve essere di tipo analogico SISTEMA ELETTRONICO SEGNALI ANALOGICI 21/02/ SisElnA DDC 21/02/ SisElnA DDC Page DDC 11

12 Sequenza /A Analogico - digitale - analogico L elettronica è prevalentemente digitale occorre convertire i segnali da analogici a numerici, e viceversa:» conversione ANALOGICO/DIGITALE ()» conversione DIGITALE/ANALOGICO () SISTEMA ELETTRONICO SISTEMA NUMERICO La maggior parte dei sistemi elettronici comprende: interfacce verso il mondo esterno (front-end) analogico conversione trattamento del segnale numerico conversione interfacce verso il mondo esterno (back-end) analogico Sensori e front-end analogico SEGNALI ANALOGICI Sistema numerico Attuatori e back-end analogico 21/02/ SisElnA DDC 21/02/ SisElnA DDC Dove vanno i sistemi elettronici? Perchè migrazione verso il digitale? I sistemi elettronici tendono a migrare verso il digitale, tempo Sensori e front-end analogico Sens Sistema numerico Sistema numerico Attuatori e back-end analogico Attua Solo con le tecniche digitali sono possibili elaborazioni complesse Non cumula il rumore, errori deterministici Si possono realizzare circuiti integrati digitali di complessità più alta rispetto a quelli analogici Sono disponibili strumenti automatici per il progetto e la realizzazione di moduli digitali I circuiti integrati digitali hanno costi più bassi Il comportamento dei circuiti digitali è facilmente modificabile SW o altra programmazione 21/02/ SisElnA DDC 21/02/ SisElnA DDC Limiti del digitale Sommario lezione A1 Presenza intrinseca di errori dovuti a quantizzazione delle ampiezze (legati al numero di bit N), campionamento (legati alla densità nel tempo dei campioni). Le variabili digitali sono rappresentate da segnali analogici (V, I, ) segnali digitali ad alta velocità vanno trattati come analogici Alcuni tipi di segnale possono essere solo analogici (RF, ) Il limite si sposta continuamente (da ~500 MHz quasi tutto analogico) Introduzione, organizzazione, prerequisiti Strutture a moduli, distinzione tra funzione e struttura Cosa fa, come lo fa Segnali in un sistema elettronico: Analogici, digitali Rappresentazione in tempo e in frequenza Rumore, degradazione del segnale Recupero del segnale digitale dal rumore Vantaggi e limiti della tecnologia digitale errori controllabili, più semplice progettazione/fabbricazione 21/02/ SisElnA DDC 21/02/ SisElnA DDC Page DDC 12

13 Lezione A1 test conclusivo Prerequisiti gruppo di lezioni B Fare un esempio di descrizione funzionale (cosa fa) e strutturale (come è fatto) per un oggetto a piacere. La tensione di rete (220V, 50 Hz) può essere considerata un segnale? Quale parte dello spettro occupa il segnale vocale? Quanti valori posso rappresentare con 8 bit? Come vengono rappresentati gli stati logici? Quali sono i vantaggi dei segnali digitali? Perché la diffusione televisiva è passata da analogica a digitale? Tutti i sistemi elettronici hanno parti analogiche? Analisi di reti elettriche: Circuiti equivalenti di doppi bipoli con maglie Thevenin e Norton (unidirezionali). Comportamento T e F di celle RC e RLC Diagrammi di Bode, decibel Riferimenti Jaeger: 1.6 Amplificatori, 11.1/2/4 Sistemi analogici Storey: 3 Amplification Uso del simulatore circuitale PSPICE Uso degli strumenti base di laboratorio 21/02/ SisElnA DDC 21/02/ SisElnA DDC Page DDC 13