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Stefano CATTINI
Professore Associato
Dipartimento di Ingegneria "Enzo Ferrari"
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Insegnamento: Laboratorio di Elettronica Circuitale
Ingegneria elettronica (Offerta formativa 2024)
Obiettivi formativi
Fornire agli studenti alcuni concetti di base propri dell'elettronica e delle reti elettriche con l'ausilio di attività sperimentali in laboratorio.
Prerequisiti
Per poter seguire con profitto il corso è necessario possedere nozioni di base di analisi matematica ed algebra.
Programma del corso
Introduzione ai circuiti elettrici (18 ore)
Generatori di tensione e corrente. Resistenza e legge di Ohm. Connessione serie e parallelo. Metodi di soluzione di semplici circuiti elettrici.
Gli strumenti di laboratorio (6 ore)
Funzionamento ed utilizzo degli alimentatori di tensione, multimetro, oscilloscopio e generatore di funzioni.
Introduzione ai dispositivi a semiconduttore (10 ore)
Caratterizzazione e soluzione di semplici circuiti a diodi.
Caratterizzazione sperimentale di diodi LED.
Modello semplificato del diodo, metodo della retta di carico e dimensionamento della resistenza di polarizzazione di un diodo LED.
Modulazione PWM per il controllo dell’intensità luminosa di un diodo LED.
Dispositivi a semiconduttore e circuiti (10 ore)
Il transistore bipolare e il transistor MOS.
Rettificazione e rivelazione d’inviluppo.
Generatore di forme d’onda.
Invertitore CMOS (porta logica, amplificatore, 1bit ADC)
Amplificatori operazionali (10 ore)
Funzionamento degli amplificatori operazionali ideali e loro utilizzo come amplificatori o comparatori.
Realizzazione di un voltmetro con barra a diodi LED.
Metodi didattici
Lezioni di teoria utilizzando slides e lavagna. Applicazione della teoria attraverso attività di laboratorio.
Testi di riferimento
Appunti delle lezioni, slides e materiale didattico fornito dai docenti
(Lecture notes, slides and teaching material provided by the teachers)
Verifica dell'apprendimento
Durante lo svolgimento delle attività di laboratorio gli studenti svolgeranno delle brevi prove a risposta multipla relative alle attività da loro svolte. Nel caso in cui lo studente partecipi ad almeno il 75% di tali prove, esse corrisponderanno anche alla verifica dell’apprendimento.
Nel caso in cui lo studente non partecipi almeno all’75% delle prove attinenti alle attività di laboratorio,il metodo di verifica dell’apprendimento consisterà in una prova di laboratorio della durata di un’ora. Durante la prova, ad ogni candidato verrà chiesto di realizzare e commentare uno o più circuiti elettrici simili a quelli visti nel corso delle esperienze di laboratorio. Per la preparazione dell’esame, è quindi caldamente consigliato non solo il ripasso della teoria, ma anche delle esperienze di laboratorio e delle relative videolezioni (durante la prova sarà concessa solo una breve consultazione delle slide relative alle esperienze di laboratorio).
La prova di laboratorio si svolgerà durante gli appelli che saranno resi disponibili al termine dell’insegnamento mentre le attività di laboratorio si svolgeranno durante il periodo di lezione.
Risultati attesi
Conoscenze e capacità di comprensione:
tramite le lezioni in aula e le discussioni collegiali lo studente apprende i concetti di base dell'elettronica e delle reti elettriche;
Tramite l'attività di laboratorio lo studente approfondisce le sue conoscenze tramite la realizzazione e l'analisi di semplici circuiti.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione:
tramite le discussioni in aula e le attività di laboratorio lo studente impara ad applicare le conoscenze acquisite per la comprensione del funzionamento di semplici circuiti elettronici ed elettrici.
Abilità comunicative:
tramite lo svolgimento delle relazioni di laboratorio e la preparazione all’esame lo studente sviluppa la capacità di esprimere i concetti appresi con linguaggio appropriato.
Capacità di apprendimento:
le attività descritte consentono allo studente di acquisire gli strumenti teorici e metodologici per provvedere autonomamente al proprio aggiornamento.