- Docente: Luca De Marchi
- Crediti formativi: 9
- SSD: ING-INF/01
- Lingua di insegnamento: Italiano
- Moduli: Luca De Marchi (Modulo 1) Stefano Mirandola (Modulo 2) Rudi Paolo Paganelli (Modulo 3)
- Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo 1) Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo 2) Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo 3)
- Campus: Bologna
- Corso: Laurea in Ingegneria meccatronica (cod. 9250)
Conoscenze e abilità da conseguire
Lo studente acquisisce le conoscenze di base sull'utilizzo di dispositivi elettronici e dei circuiti impiegati nei sistemi di acquisizione e di condizionamento dei segnali provenienti da sensori in ambito industriale. Lo studente acquisisce i principi di funzionamento dei circuiti elettronici di potenza (lineari e in commutazione) utilizzati in ambito industriale per la alimentazione e il controllo delle macchine elettriche. 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 applica le competenze effettuando misure su circuiti di conversione di potenza simili a quelli impiegati in ambito industriale per la alimentazione e il controllo delle macchine.
Contenuti
Modulo 1: Elettronica analogica (3 CFU - 30h)
- Elementi di dispositivi elettronici discreti
- Diodo a giunzione
- Transistori bipolari e ad effetto di campo: caratteristiche elettriche, applicazioni quasi-lineari e in commutazione, Safe Operating Area
- Stadi elementari di amplificazione in regime di piccoli segnali
- Elettronica per l’acquisizione e il condizionamento di segnali
- Accoppiamento DC e AC
- Amplificatore operazionale
- Amplificatore per strumentazione
- Filtri analogici
- Comparatori di tensione
- Generazione di segnali modulati da sensori
- Generazione analogica di segnali PWM
- Adattamento di impedenza
Modulo 2: Elettronica di potenza (3 CFU - 30h)
- Elementi di elettronica di potenza
- Transistori di potenza, (BJT, FET, IGBT) e relativi circuiti driver
- Amplificatori per grandi segnali quasi lineari: classi di funzionamento
- Convertitori AC/DC, rettificazione
- Regolatori di tensione quasi lineari
- Principi di funzionamento di amplificatori e circuiti in commutazione
- Regolatori di tensione in commutazione (DC/DC)
- Inverter (AC/DC)
Modulo 3: Laboratorio di Elettronica (3 CFU - 30h)
- Esercitazioni di laboratorio
- Simulazione circuitale di circuiti analogici basati su amplificatori operazionali (e.g. PSIM)
- Misure su circuiti analogici di acquisizione e di condizionamento di segnali. Esempi applicativi.
- Misure su circuiti in commutazione, rettificatori, regolatori di tensione, inverter.
Testi/Bibliografia
Paul Horowitz, Winfield Hill, L' arte dell'elettronica, Zanichelli
Metodi didattici
Durante il corso si illustreranno fondamenti teorici e aspetti pratici dell'elettronica di segnale e di potenza per applicazioni industriali con lezioni frontali arricchite da simulazioni numeriche e attività sperimentali in laboratorio.
Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento
L'esame includerà una prova scritta e orale ed un progetto di laboratorio.
Strumenti a supporto della didattica
Lucidi delle lezioni e articoli della letteratura tecnica.
Simulazioni circuitali con LTSpice
Orario di ricevimento
Consulta il sito web di Luca De Marchi
Consulta il sito web di Stefano Mirandola
Consulta il sito web di Rudi Paolo Paganelli
SDGs
L'insegnamento contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.