97965 - LABORATORIO DI ELETTRONICA P-BO

Conoscenze e abilità da conseguire

Il modulo consente allo studente di approfondire con esperimenti di laboratorio gli elementi di teoria acquisiti in aula nel corso di Elettronica Industriale. In particolare, lo studente consolida le conoscenze acquisite verificando il funzionamento di circuiti di condizionamento di segnali provenienti da sensori sia tramite strumenti CAD di simulazione circuitale, che tramite misure utilizzando strumentazione elettronica di base. Lo studente inoltre impara ad effettuare misure su circuiti di conversione di potenza simili a quelli impiegati in ambito industriale per l’alimentazione e il controllo delle macchine.

Contenuti

Rassegna delle principali figure di merito per la valutazione prestazionale dei circuiti analogici. Specifiche e classificazione dei circuiti fondamentali per il condizionamento di segnale e la conversione di potenza.

Esercitazioni pratiche sul simulatore circuitale LTSpice per varie tipologie di analisi: Bias-point, Transient-Analysis, DC-sweep, AC-sweep, parameter-sweep; interpretazione dei risultati e strumenti di post processing per la sintesi dei risultati: files diagnostici, FFT, sottocircuiti ed importazione modelli.

Descrizione dei componenti passivi (resistenze, condensatori, magnetici) e attivi (generatori, interruttori, diodi, transistori, operazionali) impiegati nei moderni circuiti, dei loro modelli con relativo ambito di validità, del loro impiego nelle varie tipologie di applicazioni possibili.

Segnali e potenza (adattamenti). Filtri per il comportamento in frequenza e Safe Operating Area per l'affidabilità. Circuito equivalente termico e dimensionamento dei dissipatori. Circuiti di protezione. Isolamenti.

Comprensione del funzionamento di vari circuiti: Rettificatori (AC/DC), Stabilizzatori (DC/DC), Regolatori e Amplificatori lineari, Regolatori switching di tipo Buck/Boost e Alimentatori. Commutazione del LEG e retroazione. Inverters (DC/AC) e Amplificazione switching. Circuiti di pilotaggio per motori.

Testi/Bibliografia

Dispense del professore, appunti di lezione, datasheet dei componenti e application notes dei costruttori.

Metodi didattici

Lezioni frontali assistite al calcolatore con un approccio che va dal particolare del problema specifico, al generale di un possibile approccio alla progettazione. 
Si parte da una base teorica riguardante un circuito che dovrebbe assolvere un determinato compito, lo si simula e si verifica che svolga la funzione desiderata.
Si prosegue ipotizzando delle specifiche più stringenti e, con il coinvolgimento degli studenti organizzati per gruppi, essi dovranno proporre migliorie e accorgimenti circuitali per raggiugere la prestazione desiderata.
Si valuteranno quindi ulteriori possibili cause di malfunzionamento e/o non soddisfacimento delle specifiche in situazioni tipiche delle applicazioni reali e, assieme agli studenti, si cercherà di implementare le dovute contromisure per ottenere il massimo della prestazione. 
Al termine si trarranno le conclusioni a livello generale sull'approccio da adottare per la progettazione dei circuiti più adatti a svolgere determinate funzioni.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L'esame consiste in una prova pratica su LTSpice in interazione con il docente.

La verifica consiste nell'eseguire una simulazione allo scopo di verificare la correttezza implementativa di un circuito ed interpretarne correttamente i risultati per verificare il conseguimento delle funzionalità richieste.

Viene valutata l'abilità nell'utilizzo del simulatore circuitale e la comprensione del funzionamento del circuito grazie ad analisi comparative al variare del valore dei componenti e delle specifiche da soddisfare.

Strumenti a supporto della didattica

Il simulatore LTSpice è il principale strumento a supporto della didattica.

Altre risorse a supporto della didattica derivano dalla navigazione nei principali siti dei costruttori in cerca di documentazione relativa alle tecnologie dei componenti.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Rudi Paolo Paganelli