Elettronica Introduzione

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1 Elettronica Introduzione Valentino Liberali Dipartimento di Fisica Università degli Studi di Milano Elettronica Introduzione 4 marzo 2015 Valentino Liberali (UniMI) Elettronica Introduzione 4 marzo / 11 Contenuto 1 L insegnamento 2 Il docente 3 Il programma 4 Il materiale consigliato 5 L esame Valentino Liberali (UniMI) Elettronica Introduzione 4 marzo / 11 1

2 Elettronica Anno accademico 2014/15 (secondo semestre) Orario delle lezioni: MERCOLEDÌ dalle 11 alle 13 e dalle 14 alle 16 Avvertenza: parte delle lezioni saranno svolte in teledidattica Orario di ricevimento studenti: MERCOLEDÌ, su appuntamento (via skype) da concordare tramite posta elettronica: [email protected] Sito web dell insegnamento: La pagina è raggiungibile anche come: Valentino Liberali (UniMI) Elettronica Introduzione 4 marzo / 11 Sommario (1/2) Insegnamento semestrale (1 modulo da 6 crediti) Fondamentale per in corso di laurea triennale in Informatica curriculum Professionalizzante (ex Informatica Industriale) solo fino all anno accademico 2014/15 A scelta per gli altri corsi di laurea Corrisponde all insegnamento di Elettronica I della precedente laurea triennale Illustra i concetti di base dei circuiti elettrici e dell elettronica, partendo dalle leggi che descrivono il comportamento elettrico dei dispositivi, fino alle porte logiche combinatorie in tecnologia CMOS Dà un accenno alle problematiche di interfacciamento dei segnali (conversione analogico-digitale e digitale-analogica) e di memorizzazione di dati digitali (memorie a semiconduttore) Valentino Liberali (UniMI) Elettronica Introduzione 4 marzo / 11 2

3 Sommario (2/2) NON sono compresi nel programma di Elettronica: gli amplificatori a transistori (erano un argomento di Elettronica II) le diverse architetture di convertitori A/D e D/A (erano un argomento di Elettronica II) le reti logiche sequenziali (erano un argomento di Elettronica dei Sistemi Digitali) Valentino Liberali (UniMI) Elettronica Introduzione 4 marzo / 11 Docente Titolare dell insegnamento: Valentino Liberali Professore associato di Elettronica Recapito: Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Milano Via Celoria 16, Milano telefono: [email protected] Tutor: Alberto Stabile [email protected] Valentino Liberali (UniMI) Elettronica Introduzione 4 marzo / 11 3

4 Programma (1/2) 1 Grandezze elettriche. Definizione delle grandezze elettriche. Unità di misura del Sistema Internazionale. 2 Circuiti in continua. Bipoli elettrici. Resistore. Caratteristica tensione-corrente. Legge di Ohm. Leggi di Kirchhoff. Generatori dipendenti e indipendenti. Amplificatori ideali. Analisi dei circuiti elettrici in continua. Teoremi di Thévenin e di Norton. Principio di sovrapposizione degli effetti. L amplificatore operazionale ideale. Il comparatore. 3 Analisi di circuiti nel dominio del tempo. Induttori e condensatori. Energia immagazzinata. Potenza istantanea e potenza media. Analisi di circuiti lineari nel dominio del tempo. 4 Segnali. Segnali analogici e segnali digitali. Segnali continui e segnali campionati. Segnali periodici. Periodo e frequenza. 5 Sistemi. Definizioni e proprietà dei sistemi dinamici. Diagrammi di flusso. Controllabilità e osservabilità. Sistemi retroazionati. Stabilità. Valentino Liberali (UniMI) Elettronica Introduzione 4 marzo / 11 Programma (2/2) 6 Dispositivi e circuiti elettronici. I semiconduttori. Il diodo a giunzione. Il transistore bipolare a giunzione. Il transistore MOS. La tecnologia CMOS. Amplificatore a singolo transistore in configurazione a emettitore (source) comune. Convertitori di tipo flash. Porte logiche in tecnologia CMOS. Cenni sulle memorie a semiconduttore. 7 Simulazione di circuiti elettronici con SPICE. Esercitazioni il laboratorio, in orario da concordare. Valentino Liberali (UniMI) Elettronica Introduzione 4 marzo / 11 4

5 Bibliografia consigliata In inglese: L.S. Bobrow, Fundamentals of Electrical Engineering - 2nd edition. Oxford University Press, M.S. Sarma, Introduction to Electrical Engineering. Oxford University Press, È opportuno saper leggere un testo in inglese (l inglese è la lingua utilizzata internazionalmente nei settori delle scienze e dell ingegneria dell informazione). In italiano: N. Storey, Fondamenti di Elettronica - quarta edizione. Pearson-Prentice Hall, Il materiale disponibile su web (lezioni, esercizi) è all indirizzo: Valentino Liberali (UniMI) Elettronica Introduzione 4 marzo / 11 Prerequisiti È necessaria la conoscenza dei concetti fondamentali di: analisi matematica (matematica del continuo): algebra, funzioni trigonometriche, esponenziali, logaritmi, derivate, integrali, equazioni differenziali semplici,... fisica (elettromagnetismo): grandezze fisiche, verifica dimensionale, sistema internazionale di misura, energia, potenza, carica elettrica, corrente elettrica, tensione,... architetture degli elaboratori: porte logiche, algebra di Boole Valentino Liberali (UniMI) Elettronica Introduzione 4 marzo / 11 5

6 Modalità di esame Prova scritta, divisa in due parti: 1 problemi da risolvere anche numericamente (con libro e CALCOLATRICE) 2 esercizi di simulazione al calcolatore con SPICE + Prova orale (obbligatoria per tutti) Valentino Liberali (UniMI) Elettronica Introduzione 4 marzo / 11 6