Politecnico di Torino
Politecnico di Torino
   
Login  
en
Politecnico di Torino
Anno Accademico 2010/11
01NVDOQ
Analog and telecommunication electronics
Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Elettronica (Electronic Engineering) - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Del Corso Dante ORARIO RICEVIMENTO     65 15 20 0 6
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-INF/01 10 B - Caratterizzanti Ingegneria elettronica
Esclusioni:
01NNN
Presentazione
The course is taught in English.

Insegnamento obbligatorio (in alternativa con 'Elettronica Analogica e di Potenza') per la Laurea Magistrale in Ingegneria Elettronica. In questo corso vengono ripresi ed approfonditi argomenti di Elettronica Analogica generale, con particolare attenzione agli aspetti legati alle telecomunicazioni. Vengono analizzati in dettaglio gli aspetti pi¨ importanti di circuiti e sottosistemi analogici, necessari come base per i successivi corsi pi¨ specializzati.
Risultati di apprendimento attesi
- Conoscenza dei vari tipi di stadi amplificatori e delle loro applicazioni; capacitÓ di analisi e progetto dei relativi circuiti, con selezione dei componenti e valutazione degli effetti delle varie scelte progettuali.
- CapacitÓ di analizzare e progettare amplificatori e altri circuiti basati su amplificatori operazionali; conoscenza e uso dei parametri e dei criteri di scelta per operazionali integrati e altri moduli funzionali integrati complessi.
- Valutazione quantitativa degli effetti del campionamento e della quantizzazione nella conversione da Analogico a digitale; progetto di sistemi A/D con ripartizione degli errori tra i vari moduli. Conoscenza delle caratteristiche e dei circuiti per convertitori A/D e D/A; capacitÓ di scelta di componenti attivi e passivi e loro integrazione in un progetto. Funzionamento dei convertitori differenziali, effetti di sovracampionamento e sagomatura del rumore (Noise shaping).
- Conoscenza degli stadi di potenza base, delle caratteristiche dei regolatori di tensione dissipativi e a commutazione, capacitÓ di progetto di alimentatori e regolatori di bassa potenza.
- Conoscenza dell'architettura di sistemi radio riceventi e trasmittenti, anche con parti digitali (SDR). Parametri, caratteristiche e circuiti base per i moduli funzionali di un sistema radio. CapacitÓ di definire le caratteristiche e progettare alcuni di questi moduli.
- Conoscenza di comportamento, modelli e applicazioni degli anelli ad aggancio di fase (PLL); capacitÓ di analisi di sistemi PLL, scelta di dispositivi integrati, progetto dei sottomoduli e di semplici applicazioni basate su PLL.
Prerequisiti / Conoscenze pregresse
Conoscenze di Elettronica di base, capacitÓ di analizzare reti elettriche e circuiti. Conoscenza dei modelli di ampio e piccolo segnale di MOS e BJT, e capacitÓ di utilizzarli nei circuiti base per amplificatori. Modelli di amplificatori operazionali reali, analisi di circuiti con reazione negativa e positiva; capacitÓ di progettare amplificatori nelle configurazioni base. Conoscenza e capacitÓ di analisi e progetto dei principali moduli funzionali di sistemi elettronici, quali filtri, regolatori di tensione, oscillatori.
Programma
Argomenti trattati nelle lezioni, esercitazioni, laboratori, e relativo peso in ore.

Richiami su stadi elementari di amplificazione, (10 ore)
- Stadi base di amplificazione; nonlinearitÓ, distorsione, armoniche, compressione del guadagno
- Amplificatori accordati, analisi per ampio segnale
- Generatori di segnali sinusoidali

Circuiti di amplificatori e filtri tempo-continuo e a capacitÓ commutate (SC); limiti operativi (10 ore)
- circuiti base SC; parametri ed errori
- filtri e altri moduli con circuiti SC

Conversione A/D/A, parametri, errori, circuiti per ADC e DAC (20 ore)
- Richiami su segnali analogici e numerici, campionamento, filtri anti-aliasing, SNRq,
- Parametri ed errori dei convertitori D/A e A/D, classificazione per complessitÓ/velocitÓ; strutture a residui e pipeline.
- Convertitori differenziali Delta e Sigma-Delta; sovracampionamento e sagomatura del rumore; filtri decimatori e interpolatori
- Convertitori nonlineari, circuiti logaritmici, tecniche di codifica del segnale vocale.
- Condizionamento dei segnali, dimensionamento dei filtri, errori del Multiplexer e S/H; definizione e calcolo ENOB.

Sistemi radio, ricevitori e trasmettitori eterodina e ZIF (10 ore)
- architettura base di sistemi radio riceventi e trasmittenti, strutture eterodina
- segnali immagine, mixer I/Q, tecniche per reiezione di immagine
- sistemi radio digitali e SDR
- moduli base: LNA, PA, mixer, oscillatori; intermodulazione e IP

Anelli ad aggancio di fase (PLL) (20 ore)
- analisi lineare, filtro di anello, errore di fase, campi di cattura e di mantenimento
- circuiti per demodulatori di fase e VCO
- sintetizzatori ad anello e sintesi digitale diretta
- esempi di PLL e ADPLL integrati
- applicazioni per demodulatori sincroni di segnali analogici e numerici e risincronizzazione di clock

Dispositivi e circuiti di potenza (20 ore)
- dispositivi MOS e BJT, SOA
- stadi finali di potenza (A, B, C, D, drain comune), linearitÓ, efficienza
- comando carichi ON/OFF
- circuiti a ponte

Regolatori lineari e a commutazione (10 ore)
- riferimenti di tensione
- alimentatori e regolatori lineari, progetto di regolatori a bassa potenza
- alimentatori e regolatori a commutazione
Organizzazione dell'insegnamento
Le esercitazioni in aula riguardano piccoli progetti, con applicazione di quanto trattato nelle lezioni immediatamente precedenti. Il progetto comprende calcoli numerici, che richiedono l'uso di calcolatrici scientifiche (personali, di ciascuno studente).
Le esercitazioni sperimentali di laboratorio comprendono la verifica del funzionamento di circuiti progettati nelle esercitazioni, e l'esecuzione di misure sugli stessi. Sono previste complessivamente 7-8 diverse esercitazioni sperimentali. Le esercitazioni di laboratorio vengono svolte da team di 3 studenti, che devono predisporre un homework prima dell'esercitazione e redigere un rapporto scritto sul progetto e le misure effettuate. I rapporti vengono valutati e concorrono a determinare il voto finale.
Testi richiesti o raccomandati: letture, dispense, altro materiale didattico
Un testo che copre buona parte degli argomenti Ŕ: Sergio Franco: Design with Operational Amplifiers and Analog Integrated Circuits (III Edition), McGraw-Hill, 2002.
I sistemi radio e PLL sono trattati in: D. Del Corso, Elettronica per Telecomunicazioni, McGraw-Hill, 2000 (disponibile come print-on-demand dal sito dell'editore).
Sono disponibili copie dei lucidi utilizzati nelle lezioni, esempi di scritti di esame ed esercizi, e i manuali per le esercitazioni di laboratorio. Tutto il materiale didattico Ŕ scaricabile da un sito web o attraverso il portale.
Criteri, regole e procedure per l'esame
L'esame finale comprende uno scritto e un orale. Lo scritto comprende due-tre esercizi numerici di progetto relativi agli argomenti principali (circuiti analogici vari, sistemi di conversione A/D/A e relativi circuiti, sistemi radio e PLL, stadi di potenza), e ogni esercizio Ŕ articolato su 4-6 domande. Il tempo assegnato per la soluzione Ŕ di 2 ore, e per superare lo scritto occorre rispondere correttamente almeno alle prime due domande di ciascun esercizio. L'orale ha una durata di 15'-20', e riguarda tutti gli argomenti trattati nelle lezioni e nei laboratori.
Il voto finale Ŕ una media pesata della valutazione di scritto e orale (peso 0,8) e delle relazioni di laboratorio (peso 0,2). E' possibile acquisire punti aggiuntivi con relazioni di approfondimento su argomenti specifici (concordati con il docente), o preparando appunti delle lezioni riutilizzabili negli anni successivi.
Altre informazioni

La parte di contenuti considerati indispensabili per tutti gli Ingegneri Elettronici Magistrali Ŕ comune con il corso che pu˛ essere scelto in alternativa: 'Elettronica Analogica e di Potenza' (in Italiano)
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2010/11
Indietro



© Politecnico di Torino
Corso Duca degli Abruzzi, 24 - 10129 Torino, ITALY
WCAG 2.0 (Level AA)
Contatti