Il corso intende fornire allo studente una conoscenza sommaria ma ad ampio spettro dell'elettronica, ed in particolare di quella presente a bordo di velivoli di qualunque tipo. Verranno descritti i principali componenti elettronici, le loro caratteristiche e i circuiti elementari che sono alla base di qualunque sistema avionico. Verranno inoltre analizzati e paragonati caratteristiche e vantaggi dei principali metodi di interconnessione fra sottosistemi elettronici (analogico, digitale, seriale, parallelo, ottico; non verra' invece trattata la comunicazione via etere). Si studieranno inoltre, dal punto di vista dell'elettronica di condizionamento e pilotaggio, i principali sensori ed attuatori presenti a bordo di velivoli. Il corso presentera' infine le problematiche legate alla compatibilita' elettromagnetica ed ambientale di componenti e sistemi elettronici.
L'obiettivo primario e' quindi di mettere in grado lo studente non tanto di progettare un sistema elettronico nei dettagli, ma di comprendere le problematiche che subentrano nell'integrazione di sistemi avionici preassemblati e/o di interagire propriamente coi progettisti elettronici per lo sviluppo di nuovi (sotto)sistemi, anche grazie alla disponibilita' di un lessico corretto.

Capacità di analizzare semplici circuiti e sistemi avionici.

Elettrotecnica, Elettricismo, Sistema di numerazione binario.

Conduzione nei metalli e semiconduttori; portatori e ioni. Legame covalente; elettroni e lacune; semiconduttore intrinseco; NTC
Semicond. n e p; Giunzione PN; zona di svuotamento; effetto Peltier.
Diodo; caratteristica grafica; modello lineare; limiti operativi. Raddrizzatore senza C.
Tosatore a diodi. Zener, caratteristica; tosatore singolo e doppio. Fotodiodo, LED, cella solare.
Alimentatori; raddrizzatore a diodo + C. Modello equivalente. Stabilizzatore a zener e regolatore integrato. Stabilizzatore a zener e regolatore integrato. Cenni alimentatori switching
Transistore BJT; caratteristiche di collettore. Modello equivalente. Amplificatore BJT a CE. Analisi in DC e AC; guadagno; dinamica.
Amplificatore operazionale. Amplificatore non invertente. Principio di massa virtuale; errore di approssimazione. Amplificatore invertente
Sommatore, somma pesata, integratore, derivatore. Log, antilog; amplificatore con Z_1 e Z_2. Amplificatore differenziale.
Calcolo analogico; prodotto, divisione, potenze. Definizione di dB, decadi e ottave. Diagrammi di Bode; zeri e poli.
Filtri passa basso, passa banda, passa alto. Filtro a 5 ammettenze.
Diodo ideale. Comparatore di soglia con e senza isteresi. Oscillatore a rilassamento
Elettronica digitale, algebra di Boole. Livelli logici TTL; famiglie logiche. Circuiti con pulsante e con BJT; porte logiche
Tabelle veritá. Minimizzazione; mappe di Karnaugh
Multiplexer; demux; decoder. Convertitori A/D e D/A. Mux numerico; sistema acquisizione temperature. Scansione tastiera. Pilotaggio matrice di LED.
Circuiti sequenziali; flip-flop SR; marcia-arresto; antirimbalzo. Flip-flop tipo D e T; clock. Rischiatutto; shift register, convertitore seriale-parallelo-seriale; contatore 16.
Fonti di disturbo: irradiazione e conduzione; modi. Compatibilitá elettromagnetica; suscettibilitá. Filtraggio; schermatura; condensatori di disaccoppiamento e connettori.
Condizioni ambientali: T, H, P, vuoto, radiazioni
Trasduttori di posizione: LVDT, RVDT, Potenziometri, Encoders. Synchro di coppia e di segnale, Resolvers, Sensori di velocità e di accelerazione
Trasduttori di forza, di coppia e deformazione. Estensimetri, Celle di carico e Torsiometri
Trasduttori di pressione, temperatura e termometri elettrici. Sonde Pt, Termistori e Termocoppie
Azionatori elettromagnetici ed elettrodinamici. Elettromagneti, azionatori "a bobina di altoparlante", Relè.
Macchine Elettriche, teoria generale. Macchine a Cce CA, sincrone e asincrone
Servomotori AC. Motori Passo a Passo. Motori a Riluttanza Commutata. Motori a Corrente Continua Senza Spazzole. Trasformatori.
Asservimenti di calcolo usati nella strumentazione elettromeccanica di impiego aeronautico

Esercitazioni

Equivalenti di Thevenin e Norton; teorema di Millmann. Partitore di tensione: tensione e resistenza equivalenti. Circuiti generatore DC + resistenze. Circuiti generatore AC + resistenze e condenzatori
Tosatore a diodo. Retta di carico e modello equivelente. Caratteristiche e f.d.o.
Alimentatore a ponte di Graetz; calcolo tensioni, ondulazioni. Modello equivalente. Stabilizzatore a zener e a IC. Filtro LC
Circuiti con operazionali: analisi e progetto di un navigatore inerziale:. ponte di Wheatstone, amplif. differenziale, doppio integratore. Amplificatore invertente a due impedenze
Circuiti con operazionale: log-antilog, diodo ideale. Calcolo valore efficace. Barometro
Progetto allarme vibrazioni eccessive nel range 1-100 Hz:. accelerometro, filtro passa banda, voltmetro di picco, comparatore di soglia
Scrittura e minimizzazione espressioni logiche. Full adder; controllo paritá. Logica estrazione carrello
Multiplexer 2-4 e 4-1; demux; decoder. Ripple counter 4 stadi e sincrono mod 8. Convertitore seriale-parallelo. Circuito generico a flip-flop
3 circuiti sequenziali con porte e flip-flop. Studio f.d.o. da schema (flip-flop). Domande riepilogative

Laboratori

Funzionamento e uso degli strumenti. Alimentatore, generatore f.d.o., multimetro, oscilloscopio. Uso degli strumenti
Rilievi di grandezze fisiche
Semplici azionamenti

a) Testo di riferimento per il corso:
aa.vv., Elettronica, Nettuno
b) Per approfondimenti ed ulteriore consultazione:
Dispense presso il Centro Stampa
P.H. Beards, Elettronica Analogica e Digitale, Jackson Libri, Prentice Hall International, 1990.
L.M. Reyneri, M. Chiaberge, Esercizi Svolti di Elettronica per il Corso di Elettronica ¿ Ing. Aerospaziale, Politeko, Torino, 2000.

Scritto obbligatorio; voto max. 27; orale facoltativo, senza limite di voto; valutazioni aggiuntive durante il corso.