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ANDREA PADOVANI
Ricercatore t.d. art. 24 c. 3 lett. B
Dipartimento di Ingegneria "Enzo Ferrari"
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Insegnamento: ELETTRONICA APPLICATA
Tecnologie per l'industria intelligente (Offerta formativa 2022)
Obiettivi formativi
Il corso intende fornire le conoscenze e competenze di base sulle reti elettriche lineari, i dispositivi elettronici a semiconduttore, i circuiti a diodi, i circuiti amplificatori basati su amplificatori operazionali.
Prerequisiti
Buona conoscenza della lingua italiana parlata e scritta, capacità di ragionamento logico, conoscenza e capacità di utilizzare i principali risultati della matematica elementare e dei fondamenti delle scienze sperimentali.
Programma del corso
Circuiti elettrici (1 CFU): Carica, Tensione, Corrente; Generatori di tensione e di corrente, Resistenza elettrica e Legge di Ohm, Principio di Sovrapposizione degli effetti, Potenza, Resistori in Serie e in Parallelo, Leggi di Kirchhoff, Teorema di Thevenin e Norton. Campo Elettrico, Campo Magnetico, Condensatori e Capacità, Condensatori Serie e Parallelo, Induttanza e Induttori, Induttanza di una Bobina, Induttori in Serie e In Parallelo, Mutua Induttanza, Trasformatori. Carica di Condensatori, Carica di Induttori, Scarica di Condensatori, Scarica di Induttori.
Amplificatori (1 CFU): Circuito Equivalente, Guadagno di Potenza, Decibel, Amplificatori Differenziali, Amplificatore Operazionale, Configurazione non Invertente e Invertente, Buffer a Guadagno Unitario, Convertitore Corrente-Tensione, Sottrattore, Sommatore, Differenziatore, Amplificatori Operazionali Reali.
Componenti a semiconduttore (1 CFU): Semiconduttori. Drogaggio. Corrente di Deriva e Diffusione. Giunzione PN. Circuiti Equivalenti del Diodo. Analisi Circuiti a diodo. Raddrizzatori. MOSFET. Amplificatore a source comune.
Laboratorio (3 CFU): simulazione di circuiti con LTSpice; realizzazione di semplici circuiti elettronici su scheda e loro caratterizzazione sperimentale mediante strumentazione da banco.
Metodi didattici
L'insegnamento del corso consiste in lezioni frontali in lingua Italiana e alcune attività laboratoriali
Durante il corso verranno utilizzate sia tecniche analitiche che software specifici quali simulatori di circuiti analogici e digitali a scopo didattico per meglio comprendere i concetti introdotti.
La frequenza non è obbligatoria, ma è consigliata.
Testi di riferimento
Neil Storey – Fondamenti di Elettronica – Ed. Pearson, ISBN: 9788871926087
Copia dei lucidi utilizzati durante le lezioni in aula.
Le dispense del corso saranno disponibili sulla pagina Teams del corso.
Verifica dell'apprendimento
L'esame prevede una prova scritta seguita da una prova orale.
La prova scritta comprende 18 domande a risposta multipla (1 punto per ogni risposta corretta) e 3 esercizi (fino a 4 punti per ogni esercizio). La prova orale comprende una discussione della prova scritta e una domanda su argomento non compreso nella prova scritta (± 3 punti).
La prova scritta può essere sostituita da due prove parziali svolte durante il periodo di lezione, la prima (9 domande a risposta multipla e 2 esercizi, aventi come argomento i circuiti elettrici e gli amplificatori) nell' apposita settimana di sospensione delle lezioni, la seconda (9 domande a risposta multipla e 1 esercizio, aventi come argomento i componenti a semiconduttore) durante l'ultima lezione del corso.
Nel caso di svolgimento delle prove parziali, il punteggio dell'esame scritto si calcola sommando i punteggi delle due prove parziali.
Prova scritta e prova orale sono da intendersi come due fasi dello stesso esame e devono essere svolte all’interno dello stesso appello di esame (tipicamente la prova orale segue quella scritta di non più di tre giorni).
Risultati attesi
Risultati attesi
A seguito del completamento del corso e superamento del relativo esame lo studente sarà in grado di:
1) Conoscenza e capacità di comprensione:
1.a) Comprendere e saper descrivere i concetti di base delle reti elettriche.
1.b) Comprendere e saper descrivere i concetti di base degli amplificatori e dei circuiti basati su amplificatori operazionali.
1.c) Comprendere e saper descrivere i concetti di base dei semiconduttori, della giunzione PN e del MOSFET.
2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate:
2.a) Analizzare circuiti elettrici lineari in regime DC e transitorio.
2.b) Analizzare e progettare circuiti elettronici elementari.
2.c) Realizzare e caratterizzare sperimentalmente semplici circuiti elettronici su PCB.
3) Autonomia di giudizio:
3.a) Verificare il proprio grado di apprendimento e comprensione dei concetti esposti grazie alla possibilità d’intervento a lezione e alla possibilità rappresentata dalle esercitazioni in laboratorio.
3.b) Riorganizzare le conoscenze apprese e implementare la propria capacità di valutazione critica e autonoma di quanto appreso.
4) Abilità comunicative:
4.a) Esprimere in modo corretto e logico le proprie conoscenze, riconoscendo l’argomento richiesto e rispondendo in modo puntuale e completo alle domande d’esame.
4.b) Utilizzare linguaggio e terminologia tecnica appropriata.
5) Capacità di apprendimento:
5.a) Applicare una metodologia efficace di studio che permetta di affrontare e risolvere problemi anche complessi e capitalizzare le nozioni apprese per proseguire il proprio percorso di studio.
5.b) Aggiornare le conoscenze acquisite in risposta a cambiamenti legati all’evoluzione tecnologica.