Apprendere l’uso dei componenti e sistemi elettronici per il trattamento di segnali biologici o provenienti da sensori o trasduttori, mediante amplificazione e filtraggio di segnali con tecniche di eliminazione dei disturbi. Considerate le frequenze in gioco dei segnali in questione si farà ampio uso dell’amplificatore operazionale (OPAMP).

Lo studente alla fine del corso sa: 1. analizzare un circuito elettronico dal punto di vista della risposta in frequenza 2. determinare la risposta di un circuito elettronico a un segnale di eccitazione periodico generico 3. usare gli amplificatori operazionali per realizzare amplificatori e filtri. 4. usare amplificatore per strumentazione per l’acquisizione e il condizionamento di un segnale biologico o derivato da un sensore/trasduttore 5. scegliere le specifiche della componentistica necessarie a soddisfare le specifiche di progetto

Conoscenze strumenti matematici dei corsi di analisi e geometria. Conoscenza della fisica dei fenomeni elettrici. Conoscenza dei teoremi della elettrotecnica e dei principi di soluzione delle reti elettriche.

8 ore di Introduzione al corso e di richiami di elettrotecnica 20 ore di laboratorio in cui si impara ad usare gli strumenti di base (oscilloscopio, multimetro, alimentatore, generatore di segnali) e ad assemblare i circuiti mediante piastre millefori. 10 ore analisi dei circuiti con la trasformata di Fourier. Uso dei diagrammi di Bode 4 ore Introduzione alla reazione negativa: esempi e applicazioni- 10 ore uso dell’amplificatore operazionale ideale con esempi dei circuiti di base 16 ore esercizi di circuiti con OPAMP: amplificatore per strumentazione, filtri a poli complessi coniugati e celle base per la realizzazione di filtri attivi 4 ore confronto tra operazionale ideale e reale. Specifiche e letture data sheet OPAMP reale. 8 ore per soluzione di prove scritte anni scorsi e simulazione in preparazione alla prova scritta.

Il corso prevede ore obbligatorie in laboratorio con attività di gruppo e sviluppo di relazioni di collaudo dei circuiti realizzati. I blocchi componenti un semplice sistema ECG sono realizzati: blocco di acquisizione con amplificatore per strumentazione, blocco per la reiezione dei disturbi di rete a 50 Hz e blocco passa basso. Ogni esercitazione, con durata 3 ore, prevede realizzazione, montaggio e collaudo di uno di questi blocchi. L’ultima esercitazione è focalizzata all’assemblaggio del sistema completo, mettendo in cascata i singoli blocchi, e al suo collaudo. Ogni gruppo prova il circuito nelle sue reali condizioni operative, i.e. con segnale provato prelevato da elettrodi posizionati su corpo umano. Le attività di laboratorio valutate in base alle relazioni di gruppo e al comportamento individuale nelle ore di laboratorio danno un contributo integrativo al voto finale (max 2 punti).

Sul portale sono presenti a inizio corso le slides utilizzate. Materiale aggiornato se necessario viene fornito in itinere. Sono inoltre disponibili dispense a cura del docente che coprono il programma del corso.

Modalità di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale facoltativa;

Exam: Written test; Optional oral exam;

... L’esame prevede una prova scritta a soglia. Gli studenti che ottengono a questa prova scritta una valutazione superiore a 18/30 sono in generale promossi con lo stesso voto conseguito allo scritto cui va sommato la valutazione delle attività di gruppo sviluppate in laboratorio. Il docente si riserva comunque la possibilità di procedere a un ulteriore accertamento orale. Gli studenti che hanno avuto punteggio tra 15/30 e 18/30 devono sostenere prova integrativa orale. Studenti con votazione inferiore a 15/30 devono ripetere la prova. Tutti gli studenti che hanno passato la prova scritta possono sostenere a richiesta la prova integrativa orale.

Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.