Elettronica industriale

Finalità

Il corso fornisce una panoramica generale sugli aspetti fondamentali dell'elettronica applicata, al fine di dotare gli studenti delle conoscenze di base necessarie per utilizzare i dispositivi, circuiti e sistemi elettronici che trovano applicazione in ambiente industriale e per affrontare i relativi problemi di analisi e di progetto.

Programma

Dispositivi elettronici a semiconduttore. Metalli, isolanti e semiconduttori. Drogaggio dei semiconduttori. Diodi p-n e p-i-n. Transistori bipolari. SCR e GTO. MOSFET. IGBT.
Cenni di elettronica analogica. Linearizzazione e circuiti a piccolo segnale. Analisi nel dominio delle frequenze. Amplificatori elementari. Retroazione. Stabilità; criteri di stabilità di Bode e Nyquist. Amplificatori differenziali ed operazionali; circuiti ad amplificatori operazionali.
Conversione statica dell'energia. Raddrizzatori non controllati e controllati. Convertitori DC/DC. Convertitori AC/AC. Inverter.
Cenni di elettronica digitale. Richiami di algebra booleana. Porte logiche. Circuiti combinatori; mappe di Karnaugh; decoder e encoder; miultiplexer e demultiplexer; ROM; PLA. Circuiti sequenziali: flip-flop, registri, contatori, RAM. ASIC.
Microprocessori e microcomputer. Cenni sulla struttura di microcomputer e microprocessori. Brevi cenni su sistemi operativi e linguaggi di programmazione di alto e basso livello. Protocolli di comunicazione digitale.
Interfacce digitali e analogiche: Interfacce digitali. Convertitori digitale/analogico e analogico/digitale.
Principi di controllo automatico. Sistemi di controllo in catena aperta ed in catena chiusa. Analisi nel dominio delle frequenze di sistemi del primo e del secondo ordine. Strategie di controllo on/off e PID. Problemi di stabilità. Sensibilità ai disturbi. Modelling dei sistemi di controllo.

Attività d'esercitazione

Il corso prevede esercitazioni in aula, nelle quali vengono applicati a casi pratici gli argomenti di teoria, ed in laboratorio; in particolare, queste ultime comprenderanno l'utilizzo di un simulatore circuitale per l'analisi e la progettazione di circuiti elettronici.

Modalità d'esame

L'esame consiste in una prova orale.

Propedeuticità

Elettrotecnica, Analisi II, Fisica II

Testi consigliati

C. FRASER, J. MILNE: " Integrated Electrical and Electronic Engineering for Mechanical Engineers ", McGraw-Hill, 1994.
M. H. Rashid: " Power Electronics: Circuits , Devices, and Applications ", 2nd Edition, Prentice-Hall, 1993.
J. Millman, A. Grabel: " Microelettronica ", McGraw-Hill, 1994.

Testi d'approfondimento

Aggiornato