- Docente: Sergio Callegari
- Crediti formativi: 6
- SSD: ING-INF/01
- Lingua di insegnamento: Italiano
- Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza
- Campus: Cesena
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Corso:
Laurea Magistrale in
Ingegneria elettronica e telecomunicazioni per l'energia (cod. 8770)
Valido anche per Laurea Magistrale in Ingegneria elettronica e telecomunicazioni per l'energia (cod. 8770)
Conoscenze e abilità da conseguire
Al termine del corso, lo studente possiede conoscenze utili al progetto di moduli e sistemi elettronici analogici per la sintesi e l'elaborazione del segnale. In particolare: - Possiede competenze utili a progettare una varietà di moduli di sintesi di segnale, quali oscillatori sinusoidali e a rilassamento, generatori per alcune classi di forme d'onda complesse e aperiodiche, oscillatori a cristallo, temporizzatori e monostabili; - È in grado di progettare moduli per l'elaborazione del segnale con approccio tempo-continuo e tempo-discreto e in particolare sa progettare sistemi analogici a capacità e a correnti commutate; - Possiede elementi per la sintesi di segnali discreti nei livelli, utili per: il controllo di potenza ad elevata efficienza energetica; come rappresentazione intermedia nella conversione di formato; in sistemi di sintesi di frequenza quali PLL frazionari.
Contenuti
- Introduzione all'elaborazione e alla sintesi di segnale tramite circuiti analogici
- Progetto di circuiti per la generazione di segnale
- Strumenti di analisi e sintesi di oscillatori quasi sinusoidali
- Oscillatori al quarzo
- Oscillatori a rilassamento
- Multivibratori astabili
- Multivibratori monostabili e timer
- Circuiti per la generazione di segnali aperiodici e caotici
- Introduzione ai Phase-Locked-Loop
- Tecniche di progetto di circuiti di elaborazione del segnale senza resistori
- Architetture gm-C
- Circuiti analogici tempo-discreti
- Considerazioni generali
- Circuiti a capacità commutate
- Circuiti a correnti commutate
- Metodi di sintesi di circuiti analogici tempo discreti a partire da prototipi tempo continui
- Tecniche di modulazione per la sintesi di segnali a bassa profondità di codifica, discreti nei valori
- Modulazioni PWM e PDM
- Modulazioni delta-sigma
- Applicazioni nella codifica di forme d'onda
- Applicazioni nella conversione di potenza ad alta efficienza energetica
- Applicazioni ai PLL frazionari
Testi/Bibliografia
Il principale materiale scritto a cui gli studenti devono fare
riferimento consiste negli appunti presi a lezione. Il corso
infatti presenta e compendia diversi argomenti e pertanto non è
possibile fare riferimento a un unico testo didattico.
Nell'ambito del corso verranno comunque indicati:
- testi utili per l'approfondimento di temi specifici;
- articoli recentemente apparsi su riviste scientifiche internazionali.
- file PDF con le diapositive utilizzate durante le lezioni (ciascuno di questi file verrà reso disponibile solo dopo la lezione corrispondente)
- codice dimostrativo per tutte le simulazioni e gli esperimenti svolti durante le lezioni;
- documentazione relativa ai seminari inclusi nel corso;
- articoli e altro materiale utile per approfondire la conoscenza su temi relativi al corso.
Metodi didattici
Il corso consiste in:
- lezioni teoriche svolte in aula;
- dimostrazioni al computer;
- esercizi svolti in aula.
Durante il corso gli studenti vengono invitati a ideare con l'aiuto del docente un piccolo progetto e a svilupparlo utilizzando metodi formali, simulazione ed eventualmente anche prototipazione e misure in laboratorio. Su tale progetto sono poi invitati a produrre un piccolo elaborato. Questa attività è facoltativa.
Il corso è generalmente insegnato in italiano, ma può essere insegnato in inglese su richiesta o se ci fossero studenti non italiani in aula.
Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento
La verifica del livello di competenza raggiunto avviene mediante esame finale orale.
L'esame è volto a verificare sia la comprensione degli aspetti teorici del corso, sia l'acquisita capacità di impiegarli per risolvere problemi pratici. Si compone dunque di tre quesiti, di cui due incentrati su aspetti teorici e uno, di natura più applicativa, in cui viene richiesto di impostare la soluzione di un problema di analisi o di rprogetto.
Se il numero di studenti partecipanti al corso dovesse essere maggiore di 25, l’esame orale finale potrebbe venire sostituito con una prova scritta.
Gli studenti che lo desiderano, in numero necessariamente non superiore a 15, possono sostituire il quesito applicativo dell’esame orale con la discussione di una tesina da loro redatta su un argomento a scelta tra quelli del corso.
Strumenti a supporto della didattica
Durante il corso si farà uso di:
- Personal computer e software di simulazione/design-assistito per la dimostrazione dei concetti esposti
- Simulatori a livello di circuito (tipo Spice: LT Spice)
- Simulatori a livello di sistema (tipo Matlab/Simulink: Scilab/Xcos; basati su codice Python: scipy)
- Strumenti di supporto al progetto (basati su codice Python: scipy, pydsm)
- Videoproiettore e diapositive
Orario di ricevimento
Consulta il sito web di Sergio Callegari