Il corso si propone di fornire i fondamenti per lo studio ed il progetto di filtri elettrici analogici e di circuiti elettrici non lineari. È organizzato in lezioni ed esercitazioni che completano da un punto di vista applicativo gli argomenti teorici trattati nelle lezioni, in modo da facilitare il loro apprendimento.

Introduzione ai filtri elettrici:

Generalità. Filtro ideale passa basso. Il problema di approssimazione. Approssimazioni alla Butterworth e alla Chebyshev; cenni su altri criteri di approssimazione (filtri ellittici, a fase lineare ecc.).
Progetto di filtri LC mediante manuali. Trasformazioni di frequenza.

- Circuiti RC-attivi lineari:

Generalità. Funzioni di trasmissione elementari di ordine 2. Sensibilità: definizioni e regole di calcolo. Analisi delle variazioni di una funzione di rete. Caso di realizzazione in cascata. Sensibilità di circuiti LC caricati dai due lati. Realizzazione di filtri RC-attivi con celle in cascata. Celle biquadratiche con un solo OA. Criteri di confronto tra celle biquadratiche. Il prodotto guadagno-sensibilità. Generazione e classificazione delle
celle biquadratiche con un solo OA. Criteri di progetto. Realizzazione di filtri RC-attivi a bassa sensibilità.

- Circuiti elettrici non lineari:

Descrizione e proprietà dei più comuni dispositi vi elettrici non lineari. Metodi per la scrittura delle
equazioni di stato in reti elettriche composte da bipoli e doppi bipoli lineari e non lineari. Richiami sui sistemi di equazioni differenziali lineari. Sistemi di equazioni differenziali non lineari: teoremi fondamentali, interpretazione geometrica, comportamento asintotico e nomenclatura.
Classificazione dei comportamenti asintotici e tecniche per lo studio della dinamica di circuiti elettrici non lineari.
Comportamento stazionario (punti di equilibrio): definizioni e metodi per lo studio della stabilità;
applicazioni.
Comportamento periodico (cicli limite): teoremi fondamentali, tecniche di analisi nel dominio del tempo e della frequenza; stabilità; applicazioni.
Comportamento non periodico: attrattori toroidali e caotici. Stabilità strutturale e biforcazioni.

- Elementi di "Computer Aided Network Analysis":

Formulazione delle equazioni del circuito con le tecniche della matrice sparsa e del metodo nodale modific ato. Esempi. Scrittura delle equazioni e implementazione nel programma Spice nel caso di circuiti non lineari.

Le esercitazioni consistono nella soluzione, da parte degli allievi, di problemi di analisi e progetto di circuiti elettrici sfruttando i metodi illustrati a lezione.
Sono previste dimostrazioni sperimentali per illustrare il comportamento dinamico di oscillatori e circuiti non lineari.