Insegnamento obbligatorio della Laurea Triennale in Ing. Del Cinema e dei mezzi di comunicazione, collocato al I semestre del II anno. Il 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, la trasmissione affidabile e la visualizzazione su display.

Il corso fornisce conoscenze di base che permettono allo studente di comprendere il funzionamento dei sistemi elettronici, identificarne le parti principali e valutarne le caratteristiche fondamentali. Tali conoscenze permettono 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 (0.6 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 (1.0 cr). Il calcolo fasoriale e l’analisi di reti operanti in regime sinusoidale. - 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 (3.1 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. Applicazione della Trasformata di Laplace ai circuiti. 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 (1.2 cr). Circuiti digitali di tipo combinatorio e sequenziale, logica CMOS. Tecniche di progetto logico. Mappe di Karnaugh - Componenti digitali (0.2 cr). Memorie a semiconduttore (ROM, EPROM, Flash, RAM). Logiche programmabili. - Componenti per elaborazione di segnali audio e video (0.5 cr). Microcontrollori (cenni). Processori per l’elaborazione del segnale (DSP). - Tecnologie per memorizzazione, acquisizione video e visualizzazione (0.4 cr). 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 3 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. [3] Neil Storey Fondamenti di elettronica Editore Pearson 4edizione/Ed. 2010

Slides; Esercizi; Esercizi risolti; Esercitazioni di laboratorio;

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

Exam: Written test; Optional oral exam;

... L'esame per questo corso prevede una prova scritta volta a accertare l'acquisizione da parte dello studente degli strumenti base di teoria dei circuiti, della capacità di risolvere semplici reti di circuiti analogici e digitali e di conoscere la struttura e le finzoinalità dei circuiti digitali e dei sistemi su di essi basati. L'esame scritto comprende due esercizi di teoria dei circuiti che valgono complessivamente 10/30. Inoltre, sono presenti due problemi, uno di elettronica analogica e uno di elettronica digitale, i quali contribuiscono rispettivamente per 9/30 e 7/30 al voto finale. Infine completano la prova quattro semplici domande di teoria che valgono nel complesso 4/30 sugli argomenti teorici del corso. La durata complessiva della prova scritta è di 1 ora e mezza, durante la quale gli studenti devono risolvere gli esercizi sopra descritti. L'esame orale, possibile nel caso di un voto dello scritto superiore a 27/30, verte su due domande relative agli argomenti teorici trattati durante il corso.

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.