L'obiettivo principale dell'insegnamento è fornire le basi necessarie al fine di analizzare e progettare semplici circuiti elettronici contenenti amplificatori operazionali in condizioni di linearità e non. Saranno inoltre presentate e discusse le principali caratteristiche tecniche relative a circuiti amplificatori, con particolare attenzione alla comprensione della risposta in frequenza e dei diagrammi utilizzati per rappresentarla.
Il secondo obiettivo è iniziare ad esporre gli studenti alle principali problematiche associate al prelievo di segnali biomedici, che saranno oggetto di approfondimento di insegnamenti successivi. A tal fine, per ogni argomento trattato saranno proposti esempi concernenti le più comuni applicazioni, nella strumentazione di diagnostica elettrofisiologia, dei circuiti oggetto di studio.
Infine, terzo ed ultimo obiettivo del corso è insegnare agli studenti a realizzare e caratterizzare in laboratorio semplici circuiti elettronici; in particolare, nel corso dei laboratori gli studenti realizzeranno sotto la guida dei docenti alcuni dei circuiti studiati in aula, che consentiranno, al termine del corso, di realizzare, caratterizzare e provare ad utilizzare un semplice elettrocardiografo.

Al termine dell'insegnamento lo studente dovrà essere in grado di:
- Analizzare circuiti contenenti amplificatori operazionali in linearità e non
- Dimensionare i componenti necessari alla realizzazione dei circuiti studiati
- Comprendere le caratteristiche tecniche di amplificatori e ricavarne, sulla carta o sperimentalmente, la risposta in frequenza o altri parametri di interesse
- Montare su basette per montaggi sperimentali semplici circuiti elettronici, verificarne il funzionamento e procedere alla loro caratterizzazione

Elettrotecnica.

Amplificatori operazionali in linearità
- Richiami di elettrotecnica ed in particolare la risoluzione di reti contenenti generatori comandati e di reti del primo ordine
- Caratteristiche di un amplificatore
- Definizione di amplificatore operazionale e principali modelli circuitali
- Amplificatore di tensione (invertente e non invertente), di corrente, di transconduttanza e di transresistenza.
- Amplificatori differenziali: caratteristiche
- Amplificatore differenziale a quattro resistori: analisi del circuito e dimensionamento dei componenti; effetto dei componenti sul CMRR; principali limitazioni dell'amplificatore a quattro resistori.
- L'amplificatore per strumentazione: analisi del circuito e dimensionamento dei componenti. I limiti tecnologici.
Filtri attivi
- Definizione di filtro e descrizione delle maschere dei filtri passabasso, passaalto, passabanda ed eliminabanda
- Principali caratteristiche delle approssimazioni di Butterworth, Bessel e Chebyshev
- Determinazione dell'ordine di filtri di Butterworth e Chebyshev attraverso al filtro passabasso equivalente
- Funzione di trasferimento delle principali celle biquadratiche nella configurazione a reazioni multiple ricavata mediante il metodo dei nodi modificato
- Progetto di celle biquadratiche dati i parametri caratteristici
- Progetto di filtri costituiti da cascata di celle biquadratiche mediante catalogo di filtri

Amplificatori operazionali fuori linearità
- La caratteristica tensione-corrente del diodo reale
- Il raddrizzatore ideale realizzato mediante amplificatori operazionali
- Amplificatori operazionali con diodi in retroazione per realizzare transcaratteristiche a spezzata
- Il comparatore di soglia con isteresi (invertente e non invertente)

Sono previsti sette laboratori:
Laboratorio 1: uso della strumentazione di laboratorio e caratterizzazione del comportamento di una rete del primo ordine eccitata da segnale sinusoidale e rettangolare.
Laboratorio 2: montaggio e caratterizzazione di un amplificatore invertente a banda limitata
Laboratorio 3: montaggio e caratterizzazione di un amplificatore differenziale a quattro resistori
Laboratorio 4: montaggio e caratterizzazione di un amplificatore per strumentazione
Laboratorio 5: montaggio e caratterizzazione di un filtro passabasso realizzato mediante cella biquadratica
Laboratorio 6: parziale modifica ed integrazione dei circuiti montati nel corso dei laboratori precedenti al fine di ottenere un semplice amplificatore per elettrocardiografia, sua caratterizzazione e verifica del funzionamento 'in vivo'.
Laboratorio 7: montaggio di un comparatore di soglia con isteresi da utilizzarsi per rilevare la presenza dell'onda R

Le dispense fornite dal docente coprono sostanzialmente tutto il corso.
Testi consigliati per supporto ed approfondimento:
- Circuiti per la Microelettronica, A.S. Sedra, K.C. Smith, Edizione italiana a cura di A. Ferrari, Edizioni Ingegneria 2000, Roma, 1994
- Op Amps for Everyone, Ron Mancini Editor in Chief, August 2002, Texas Instruments ' testo reso disponibile in formato elettronico a titolo gratuito da Texas Instruments

L'esame è svolto sotto forma di prova scritta consistente in due parti:
 una prima parte costituita da dodici domande a risposta guidata
 una seconda parte costituita da tre esercizi
Le modalità di valutazione verranno presentate agli studenti e saranno pubblicate sul portale della didattica con largo anticipo rispetto al primo appello d'esame. Saranno inoltre messi a disposizione degli studenti esempi di temi d'esame proposti negli anni passati.