97970 - LABORATORIO DI ELETTRONICA P-IM

Conoscenze e abilità da conseguire

Il modulo consente allo studente di approfondire con esperimenti di laboratorio gli elementi di teoria acquisiti in aula nel corso di Elettronica Industriale. In particolare, lo studente consolida le conoscenze acquisite verificando il funzionamento di circuiti di condizionamento di segnali provenienti da sensori sia tramite strumenti CAD di simulazione circuitale, che tramite misure utilizzando strumentazione elettronica di base. Lo studente inoltre impara ad effettuare misure su circuiti di conversione di potenza simili a quelli impiegati in ambito industriale per l’alimentazione e il controllo delle macchine.

Contenuti

Introduzione

Il corso ha altresì l'obiettivo di fornire le basi pratiche per la verifica ed il test in laboratorio di circuiti elettronici. A tale scopo, notevole importanza verrà data anche all'acquisizione e abilità conseguita nell'uso dei prinicpali strumenti da banco e componenti elettronici di base. 

Argomenti generali trattati nel corso:

• Principali figure di merito prestazionale dei circuiti analogici. Specifiche e classificazione dei circuiti fondamentali per il condizionamento di segnale e la conversione di potenza.

• Caratterizzazione e verifica 

• Richiamo sui principali componenti passivi (resistenze, condensatori, magnetici) e attivi (generatori, interruttori, diodi, transistori, operazionali) e loro modelli.

•  Rettificatori (AC/DC), Stabilizzatori (DC/DC), Regolatori e Amplificatori lineari, Regolatori switching. Commutazione del LEG e retroazione. Inverters (DC/AC) e Amplificazione switching. Circuiti di pilotaggio motori.

Le competenze pratiche sopra menzionate, nonché una effettiva metodologia laboratoriale, verranno esercitate mediante le seguenti (previste) esercitazioni di laboratorio:

1. Introduzione al simulatore circuitale LTSpice (varie tipologie di analisi): Bias-point, Transient-Analysis, DC-sweep, AC-sweep, parameter-sweep; interpretazione dei risultati e strumenti di post processing per la sintesi dei risultati: files diagnostici, FFT, sottocircuiti ed importazione modelli
2. Verifica della caratteristica statica dei componenti elettronici di base (MOS, BJT) ed amplificatori operazionali
3. Progetto e verifica del funzionamento di un alimentatore switching con integrato 
4. Alimentatore stabilizzato
5. Regolatore di potenza CC PWM con Amplificatore Operazionale

Testi/Bibliografia

Dispense fornite dal docente, appunti di lezione, datasheet dei componenti e application notes dei costruttori.

Metodi didattici

Ciascuna lezione è strutturata in tre momenti successivi:

1. Introduzione teorica (con richiami ai contenuti pregressi appresi da corsi precedenti e/o paralleli) e spiegazione circa il funzionamento del circuito da analizzare
2. Verifica al simulatore LTSpice del comportamente atteso
3. Validazione sperimentale pratica del comportamento e confronto con quanto ottenuto al punto 2. 

Ogni esercitazione richiede la stesura di un report che deve essere consegnata al docente come attività propedeutica per l'ammissione all'esame. 

Per l'elaborazione delle esercitazioni di cui al punto 3., un template verrà fornito dal docente per facilitare l'assimilazione e l'apprendimento di un metodo rigoroso di scrittura scientifica.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dei contenuti teorici e competenze pratiche apprese durante il corso verrà valutata sulla base delle esercitazioni consegnate al docente durante il corso. 

L'esame consisterà in una prova orale e/o pratica durante la quale verranno discusse eventuali criticità riscontrate durante le esercitazioni e da complementarsi con eventuali mini-esercitazioni pratiche (o simulate) da eseguirsi e commentare al docente. 

Strumenti a supporto della didattica

• Simulatore LTSpice
• Strumentazione da banco: oscillatori, multimetri, generatori di funzione
• Componenti elettronici 

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Federica Zonzini