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LUCA SELMI
Professore Ordinario
Dipartimento di Ingegneria "Enzo Ferrari"
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Insegnamento: Elettronica Digitale
Ingegneria Informatica (MO) (Offerta formativa 2022)
Obiettivi formativi
Obiettivo del corso è quello di fornire una descrizione dei componenti e circuiti elettrici ed elettronici fondamentali che concorrono alla realizzazione di sistemi elettronici digitali.
Prerequisiti
Propedeuticità obbligatorie: Analisi Matematica I
Programma del corso
1. Circuiti elettrici: generatori di tensione/corrente indipendenti e controllati, resistori, induttori, condensatori, connessione parallelo/serie, leggi di Kirchoff, teoremi di Thevenin e Norton. Potenza elettrica. Metodi generali di risoluzione dei circuiti (circa 2.0 CFU)
2. Componenti a semiconduttore: diodo a giunzione, MOSFET. (circa 1.5 CFU)
3. Amplificatori operazionali: principi di funzionamento, applicazioni. (circa 1.0 CFU)
4. Invertitore logico: principio di funzionamento, figure di merito e consumo di potenza. (circa 2.0 CFU)
5. Circuiti CMOS: circuiti logici combinatori, sequenziali e aritmetici. (circa 2.0 CFU)
6. Memorie a semiconduttore: principi di funzionamento delle memorie RAM statiche, RAM dinamiche e memorie non volatili flash. (circa 0.5 CFU)
Metodi didattici
Il corso prevede per tutti gli argomenti lezioni teoriche, homeworks ed esercitazioni. Le esercitazioni verranno raggruppate in specifici periodi e saranno più intense in prossimità degli appelli di esame. Gli homework non sono valutati.
Le lezioni verranno erogate in presenza e videoregistrate negli orari ufficiali del corso. Il periodo di disponibilità delle registrazioni a valle della erogazione delle corrispondenti lezioni sarà comunicato. all'inizio del corso.
Testi di riferimento
- Lecture notes available on Dolly
- J.M. Rabaey, A. Chandrakasan, B. Nikolic. Circuiti integrati digitali, seconda edizione, Pearson/Prentice Hall, 2005. (also available in english edition, useful for the digital electronics part)
- N. Storey. Electronics-A system approach, Fifth edition, Pearson, 2013. (for the analog electronics part)
Verifica dell'apprendimento
L’esame consiste in una prova scritta finale composta da domande di teoria (anche a risposta chiusa) volte a verificare il raggiungimento degli obiettivi di apprendimento di "conoscenza e comprensione", e da semplici esercizi numerici volti a verificare il raggiungimento degli obiettivi di apprendimento delle "capacità di applicare conoscenza e comprensione".
La prova consiste di 2 parti di circa 60 minuti ciascuna. ciascuna parte consta di 5-7 quesiti o esercizi su diverse parti del programma. Le prove si svolgeranno in presenza, fatte salve diverse decisioni a livello di Ateneo.
Risultati attesi
Conoscenza e comprensione:
1.1 Conoscenza e comprensione dei concetti di base dei circuiti elettrici.
1.2 Conoscenza e comprensione dei concetti di base dei componenti elettronici a semiconduttore.
1.3 Conoscenza e comprensione del concetto di amplificazione e delle applicazioni elementari degli amplificatori operazionali.
1.4 Conoscenza e comprensione del concetto di invertitore logico e suo funzionamento.
1.5 Conoscenza e comprensione dei circuiti digitali elementari in tecnologia CMOS.
1.6 Conoscenza e comprensione delle principali tipologie di memorie a semiconduttore.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione:
2.1 Capacità di analizzare circuiti elettrici in regime DC e transitorio.
2.2 Capacità di analizzare circuiti elementari a diodi.
2.3 Capacità di analizzare circuiti contenenti amplificatori operazionali.
2.4 Capacità di analizzare circuiti digitali elementari in tecnologia CMOS, compresnsivi dei vincoli derivanti dalla loro interconnessione.