86732 - ELETTRONICA PER L'INFORMATICA

Anno Accademico 2018/2019

  • Docente: Giuseppe Levi
  • Crediti formativi: 6
  • SSD: FIS/07
  • Lingua di insegnamento: Italiano
  • Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza
  • Campus: Cesena
  • Corso: Laurea in Ingegneria e scienze informatiche (cod. 8615)

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente raggiunge una buona padronanza e famigliarità con i più comuni sensori e attuatori usati in ambito informatico. Il corso si propone di dare, oltre a quelle pratiche anche le informazioni base della teoria fisica che sta alla base del funzionamento dei sensori e per alcuni di questi far svolgere dei semplici progetti basati su Arduino nei quali sensori diversi vengono letti e si esamina il risultato delle misure effettuate mettendo in evidenza anche le sorgenti di rumore che possono disturbare la misura, la precisione ottenibile e i limiti operativi del sensore stesso. Il corso darà quindi agli studenti le basi per comprendere il funzionamento di Sensori Resistivi, Capacitivi, Induttivi, MEMS.

Contenuti

Programma minimo per il prossimo AA(2018/2019)

Concetti di carica Elettrica e Corrente Elettrica, Leggi di Ohm e Kirchoff. Componenti passivi: Resiisistenze, Condensatori, Induttanze. Reti si componenti, teoremi di Thevenin e Norton.

Verifica tramite Arduino dell'andamento esponenziale della scarica di un condensatore e del comportamento di reti di resistenze in CC.

Differenza fra materiale conduttori, isolanti e semiconduttori a livello fisico. Semiconduttori drogati, portatori maggioritari e minoritari. La giunzione PN. Il Diodo a giunzione, polarizzazione positiva e negativa, il diodo Zener. Verifica sperimentale tramite Arduino della caratteristica di un diodo al silicio e di un diodo Zener. Porte logiche ottenute con circuiti a diodi.

Il transistor BJT, NPN e PNP. Circuiti fondamentali a base comune, emettitore comune e collettore comune. Curve caratteristiche di un transistor BJT, uso come interrutore e uso come amplificatore. Generatore di corrente costante con un BJT. Porte logiche TTL.

I transistor a effetto di campo, differenze con i BJT, applicazioni, porta logica invertente, logica CMOS.

Presentazione teorica di un amplificatore differenziale BJT. 

Gli amplificatori operazionali e loro applicazioni. Sommatori, Amplificatori, Integratori , Derivatori, Oscillatore  astabile.

Uso di circuiti integrati, leggere un datasheet. Applicazioni dell'LM317, uso dell'LM35.

Interfacciamento di sensori a circuiti ADC. I termistori come sensori di temperatura, l'importanza della calibrazione SW di un sistema.

Multiplexers logici e analogici, realizzazione di un semplice DAC tramite rete resistiva e multiplexers. Uso del DAC808.

Uso degli strumeti di misura, Oscilloscopio e Multimetro digitale. Uso dei generatore di funzioni.

Discussione e prova pratica dei progetti in base agli argomenti discussi.

Testi/Bibliografia

Durante le lezioni vengono proposte molte sorgenti di informazioni reperibili anche online. I concetti di base possono essere trovati in molti libri di elettronica ma è richiesta anche una abilità pratica nel realizzare semplici circuiti su breadboard.

Metodi didattici

Lezione frontale con esercitazioni pratiche. Data l'intensiva presenza di applicazioni e prove pratiche per ogni argomento presentato questo corso è definibile come sperimentale nel senso che porta lo studente a capire le leggi presentate tramite esperimenti.

La frequenza è quindi molto importante anche al fine di preparare il progetto finale per l'esame.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Discussione di un progetto pratico dello studente basato sugli argomenti presentati durante il corso. Lo studente è libero se vuole anche di presenrare estensioni o approfondimenti. E' necessario che lo studente conosca a fondo il circuito presentato.

Strumenti a supporto della didattica

Arduino UNO e sensori collegati ad esso.

 

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Giuseppe Levi

SDGs

Istruzione di qualità

L'insegnamento contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.