Insegnamento obbligatorio della Laurea Triennale in Ing. Del Cinema e dei mezzi di comunicazione, collocato al II semestre del II anno. In corso impartisce le nozioni di base di elettrotecnica e elettronica, necessarie per la comprensione della struttura e del funzionamento dei principali tipi di sistemi elettronici che trovano applicazione nei settori delle comunicazioni digitali.
La teoria dei circuiti e l’elettrotecnica sono introdotte in modo sistematico, fornendo i metodi per la comprensione e l’analisi di reti elettriche concentrate contenenti elementi circuitali lineari e non lineari.
Le necessarie nozioni di elettronica sono illustrate adottando un approccio sistemistico: dopo avere identificato i moduli funzionali che compongono un sistema elettronico e studiato le caratteristiche comportamentali e d’interfaccia, si approfondiscono gli aspetti applicativi della tecnologia digitale nelle comunicazioni multimediali che permettono l’elaborazione dei segnali con processori veloci e sofisticati, la memorizzazione audio, video e dati su supporti ottici o magnetici ad elevata densità, la trasmissione affidabile e la visualizzazione su display ad alta risoluzione.

Il corso fornisce conoscenze di base che permetteranno allo studente di comprendere il funzionamento dei sistemi elettronici, identificarne le parti principali e valutarne le caratteristiche fondamentali. Tali conoscenze permetteranno anche di progettare semplici circuiti digitali e analogici.

Corsi di base di Fisica, Geometria e Matematica. Nello specifico, si richiede la conoscenza di base delle equazioni differenziali, del calcolo matriciale, della risoluzione di problemi lineari (concetti di determinante, rango di matrici ed indipendenza lineare) e dei numeri complessi.

- Generalità (0.2 cr). Circuiti a parametri concentrati. Definizione delle grandezze elettriche di interesse: tensione, corrente, potenza. Direzioni di riferimento. Leggi di Kirchhoff.
- Componenti resistivi (0.6 cr). Resistori lineari e non lineari; diodi; generatori indipendenti. Elementi a due o più porte: generatori dipendenti, trasformatore ideale, amplificatore operazionale ideale.
- Metodi di analisi (1.6 cr). Connessione serie e parallelo di resistori ed analisi di reti contenenti un generatore ideale e resistori. Principio di sovrapposizione degli effetti; teoremi di Thevenin e Norton. Metodi generali di analisi: il metodo del potenziale ai nodi.
- Reti dinamiche del primo ordine (0.4 cr). Definizione e caratteristica degli elementi condensatore ed induttore. Metodo per ispezione per l’analisi di reti del primo ordine (RC e RL) contenenti generatori costanti a tratti e/o interruttori.
- Circuiti dinamici generali (1.2 cr). Il calcolo fasoriale e l’analisi di reti operanti in regime sinusoidale. Applicazione della Trasformata di Laplace ai circuiti.

- Sistemi elettronici (0.2 cr). Ripartizione di un sistema elettronico complesso in moduli funzionali: partendo da un esempio reale, si identificano le unità di alimentazione, acquisizione, elaborazione, amplificazione,...
- Circuiti analogici (1.0 cr). Cenni ai dispositivi e ai componenti analogici fondamentali (amplificatori, filtri, comparatori...); principio della contro-reazione, stabilità, risposta in frequenza, rumore e dissipazione di potenza. Progetto di amplificatori con operazionali.
- Conversione analogico/digitale (0.4 cr). Segnali analogici e digitali, campionamento e quantizzazione. Sistemi di acquisizione dati: sensori e attuatori, conversione AD e DA.
- Circuiti digitali (2.0 cr). Circuiti digitali di tipo combinatorio e sequenziale, logica CMOS. Tecniche di progetto logico.
- Componenti digitali (0.8 cr). Memorie a semiconduttore (ROM, EPROM, Flash, RAM). Logiche programmabili.
- Componenti per elaborazione di segnali audio e video (0.8 cr). Microcontrollori (cenni). Processori per l’elaborazione del segnale (DSP).
- Tecnologie per memorizzazione, acquisizione video e visualizzazione (0.8 cr). Supporti ottici e magnetici per la memorizzazione di dati in forma numerica. Standard audio e video principali (CD audio, MP3, DVD...). Tecnologie per l’acquisizione video e per i display (sensori CCD e CMOS, display LCD e al plasma...).

Le esercitazioni consistono nella soluzione, da parte degli allievi, di problemi d’analisi di circuiti elettrici ed elettronici sfruttando i metodi illustrati a lezione.
Sono previsti da 2 a 4 laboratori per progettare, realizzare ed effettuare misure su semplici progetti analogici (amplificatori con operazionali) e digitali (circuiti logici).

[[1] V. Daniele, A. Liberatore, R. Graglia, S. Manetti, Elettrotecnica, Monduzzi Editore, Bologna, 1994.
[2] R. Perfetti, Circuiti elettrici, Zanichelli, Bologna, 2003.

L'esame consiste in una prova scritta, di durata opportuna, in cui è richiesta la soluzione d’alcuni esercizi riguardanti tutto il programma svolto. Il voto finale terrà conto anche della presentazione dei risultati e della loro leggibilità.