Il corso di “Laboratorio di Elettronica” intende preparare gli studenti alla pratica ingegneristica della progettazione elettronica. Il corso affronta progettazione, simulazione, realizzazione e test di alcuni circuiti e sistemi elettronici analogici. Le lezioni in aula forniranno gli strumenti e le tecniche per la progettazione. L’utilizzo intensivo del simulatore circuitale LTspice permetterà di studiare i circuiti proposti prima della loro realizzazione circuitale in laboratorio. Le tecniche e le modalità di caratterizzazione dei circuiti completeranno il percorso formativo.
scheda docente
materiale didattico
Componenti passivi (R, L, C); Componenti attivi (BJT, MOSFET, JFET); Amplificatori; Polarizzazione; Configurazioni amplificazione; Retroazione e stabilità.
Richiami OPAMP
Amplificatore operazionale ideale; Configurazioni base; Amplificatori reali. Esame datasheets.
Rumore
Introduzione; Sorgenti di rumore; Modelli di rumore dei componenti; Rumore equivalente in ingresso; Rumore negli amplificatori a singolo stadio; Rumore negli OPAMP; Progettazione elettronica a basso rumore.
Preamplificatori
Introduzione; Stadi di ingresso a BJT; Stadi di ingresso a FET; Stadi ingresso ibridi BJT/FET; Stadi di ingresso a OPAMP. Esempi.
Controllo toni/equalizzazione
Richiami sui filtri attivi; Controllo di toni; Equalizzatori grafici; Esempi
Finali di potenza
Richiami sugli stadi di uscita; Finali in classe A discreti; Finali in classe AB discreti; Finali integrati; Finali integrati + booster. Esempi.
Alimentazione
Introduzione; Alimentatori regolati; Alimentatori non regolati; Esempio di dimensionamento.
Dimensionamento termico
Dissipazione; Caratteristiche di derating; Esempi; Safe Operating Area.
LTspice Tutorial
Parte 1: Informazioni preliminari, installazione, schematic editor
Parte 2: Analisi (punto di lavoro, DC sweep, dominio del tempo, dominio della frequenza)
Parte 3: Analisi del rumore
Parte 4: Plot window, analisi della distorsione
Parte 5: Analisi parametriche, analisi Montecarlo
Esercitazioni LTspice
Simulazione e analisi di: preamplificatore audio, circuito per il controllo dei toni, finale di potenza.
Strumentazione
Picoscope 2206B (oscilloscopio, generatore di segnali, analizzatore di spettro)
Multimetro digitale Amprobe completo di puntali
Stazione prototipale provvista di alimentazione e altre funzioni
Computer e software per la gestione delle misure
Esercitazioni in laboratorio
Preamplificatori audio; Circuiti per il controllo dei toni; Finali di potenza.
C.D. Motchenbacher, J.A. Connelly, “Low noise electronic system design”, Wiley Interscience.
P. Tobin, “PSpice for Circuit Theory and Electronic Devices”, Morgan&Claypool Pub.
+ materiale didattico aggiuntivo a cura del docente su piattaforma Moodle
Programma
Richiami di dispositivi e circuitiComponenti passivi (R, L, C); Componenti attivi (BJT, MOSFET, JFET); Amplificatori; Polarizzazione; Configurazioni amplificazione; Retroazione e stabilità.
Richiami OPAMP
Amplificatore operazionale ideale; Configurazioni base; Amplificatori reali. Esame datasheets.
Rumore
Introduzione; Sorgenti di rumore; Modelli di rumore dei componenti; Rumore equivalente in ingresso; Rumore negli amplificatori a singolo stadio; Rumore negli OPAMP; Progettazione elettronica a basso rumore.
Preamplificatori
Introduzione; Stadi di ingresso a BJT; Stadi di ingresso a FET; Stadi ingresso ibridi BJT/FET; Stadi di ingresso a OPAMP. Esempi.
Controllo toni/equalizzazione
Richiami sui filtri attivi; Controllo di toni; Equalizzatori grafici; Esempi
Finali di potenza
Richiami sugli stadi di uscita; Finali in classe A discreti; Finali in classe AB discreti; Finali integrati; Finali integrati + booster. Esempi.
Alimentazione
Introduzione; Alimentatori regolati; Alimentatori non regolati; Esempio di dimensionamento.
Dimensionamento termico
Dissipazione; Caratteristiche di derating; Esempi; Safe Operating Area.
LTspice Tutorial
Parte 1: Informazioni preliminari, installazione, schematic editor
Parte 2: Analisi (punto di lavoro, DC sweep, dominio del tempo, dominio della frequenza)
Parte 3: Analisi del rumore
Parte 4: Plot window, analisi della distorsione
Parte 5: Analisi parametriche, analisi Montecarlo
Esercitazioni LTspice
Simulazione e analisi di: preamplificatore audio, circuito per il controllo dei toni, finale di potenza.
Strumentazione
Picoscope 2206B (oscilloscopio, generatore di segnali, analizzatore di spettro)
Multimetro digitale Amprobe completo di puntali
Stazione prototipale provvista di alimentazione e altre funzioni
Computer e software per la gestione delle misure
Esercitazioni in laboratorio
Preamplificatori audio; Circuiti per il controllo dei toni; Finali di potenza.
Testi Adottati
P. Horowitz, W. Hill, “L’arte dell’elettronica”, ZanichelliC.D. Motchenbacher, J.A. Connelly, “Low noise electronic system design”, Wiley Interscience.
P. Tobin, “PSpice for Circuit Theory and Electronic Devices”, Morgan&Claypool Pub.
+ materiale didattico aggiuntivo a cura del docente su piattaforma Moodle
Bibliografia Di Riferimento
nessunaModalità Erogazione
42 ore di lezione comprensive di: lezioni frontali in aula, esercitazioni pratiche di simulazione, esercitazioni pratiche in laboratorioModalità Frequenza
Frequenza facoltativa ma altamente raccomandata.Modalità Valutazione
esame orale + relazione tecnica (facoltativa)