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B010496 - PROGETTO DI SISTEMI DIGITALI
Principali informazioni
Lingua Insegnamento
Contenuto del corso
Libri di testo consigliati
Obiettivi Formativi
Prerequisiti
Metodi Didattici
Modalità di verifica apprendimento
Programma del corso
Anno Accademico 2020-21
Coorte 2020 - Laurea Magistrale in INGEGNERIA DELLE TELECOMUNICAZIONI
Anno di corso
Primo Anno - Secondo Semestre
Dipartimento di Afferenza
Ingegneria dell'Informazione
Tipo insegnamento
Attività formativa monodisciplinare
Settore Scientifico disciplinare
ING-INF/01 - ELETTRONICA
Crediti Formativi
6
Ore Didattica
48
Periodo didattico
01/03/2021 ⇒ 11/06/2021
Frequenza Obbligatoria
No
Tipo Valutazione
Voto Finale
Contenuto del corso
mostra
Programma del corso
mostra
Docenza
Mutuazione
Insegnamento mutuato da:
B010496 - PROGETTO DI SISTEMI DIGITALI
Laurea Magistrale in INGEGNERIA ELETTRONICA
B010496 - PROGETTO DI SISTEMI DIGITALI
Laurea Magistrale in INGEGNERIA ELETTRONICA
Lingua Insegnamento
Italiano (con slide in Inglese)
Contenuto del corso
Sono discusse le problematiche generali di progetto di un sistema digitale, e sono presentati diversi esempi, per applicazioni industriali e biomedicali. In particolare, sono trattati i seguenti argomenti: Criteri generali di progetto, Problematiche di “lay-out”, progetto di circuiti stampati, progetto di sistemi di conversione A/D e D/A per acquisizione e generazione di segnali. Il corso è integrato da numerose esercitazioni di laboratorio.
Libri di testo consigliati (Cerca nel catalogo della biblioteca)
Dispense del corso fornite dal docente. Data sheets e Note Applicative relative a dispositivi commerciali di riferimento.
Testo parzialmente di riferimento:
Horowitz-Hill, "L'arte dell'elettronica", Zanichelli ed., 2018
Testo parzialmente di riferimento:
Horowitz-Hill, "L'arte dell'elettronica", Zanichelli ed., 2018
Obiettivi Formativi
1) Conoscenza delle principali problematiche nel progetto di un sistema digitale
2) Capacità di valutare, anche con approccio sperimentale, le prestazioni di un sistema digitale
3) Capacità di dimensionare sistemi di conversione AD e DA,
progettandone l'architettura attraverso la scelta dei dispositivi più adatti.
2) Capacità di valutare, anche con approccio sperimentale, le prestazioni di un sistema digitale
3) Capacità di dimensionare sistemi di conversione AD e DA,
progettandone l'architettura attraverso la scelta dei dispositivi più adatti.
Prerequisiti
Circuiti elettronici elementari: ELETTRONICA GENERALE, ELETTRONICA APPLICATA
Circuiti logici di base, espressioni logiche elementari:
ELETTRONICA DEI SISTEMI DIGITALI
Circuiti logici di base, espressioni logiche elementari:
ELETTRONICA DEI SISTEMI DIGITALI
Metodi Didattici
Lezioni e Seminari in aula.
Esercitazioni in aula e laboratorio.
Esercitazioni in aula e laboratorio.
Modalità di verifica apprendimento
L'esame consiste in una prova orale. La prova orale può essere sostituita da una prova scritta di esonero sostenuta al termine delle lezioni. In entrambi i casi, lo scopo è verificare:
- attraverso domande teoriche, la conoscenza acquisita circa le principali caratteristiche e criteri di progetto di un sistema digitale;
- attraverso esercizi, la capacità di progettare porzioni di un sistema digitale con specifiche assegnate Programma esteso Richiami sulle caratteristiche spettrali
- attraverso domande teoriche, la conoscenza acquisita circa le principali caratteristiche e criteri di progetto di un sistema digitale;
- attraverso esercizi, la capacità di progettare porzioni di un sistema digitale con specifiche assegnate Programma esteso Richiami sulle caratteristiche spettrali
Programma del corso
Richiami sulle caratteristiche spettrali dei segnali digitali
Sistemi di conversione A/D e D/A per acquisizione e generazione di segnali:
Dispositivi elettronici fondamentali nei sistemi di conversione A/D e D/A:
- Interruttori bipolari e CMOS
- comparatori
- amplificatori a basso rumore
Sistemi di conversione analogica-digitale:
- Parametri dinamici significativi nei circuiti Sample/Track & Hold e nei convertitori A/D.
- Convertitori Sigma-Delta, flash, subranging e pipeline.
- Tecniche sperimentali per valutare le prestazioni statiche e dinamiche di un sistema di conversione. Numero effettivo di bit.
Esempi di progetto di sistemi di acquisizione
Sistemi di conversione digitale- analogica:
- architetture e parametri significativi dei convertitori D/A
- convertitore sigma-delta
- moltiplicatori D/A
- sintetizzatori digitali
Progetto di un sistema per la generazione di forme d’onda arbitrarie
Criteri generali di progetto dei sistemi digitali.
Problematiche di "lay-out" (loop di corrente, condensatori e capacità di blocco.), criteri di progetto dei circuiti stampati, problematiche relative alla distribuzione dell'alimentazione.
Progetto di un sistema digitale per uso biomedicale (Sarà illustrato, a titolo di esempio, il progetto di un sistema biomedicale digitale, a partire dalle previste modalità di funzionamento e le relative specifiche, fino alla realizzazione su circuito stampato e il test.)
Esercitazioni di laboratorio:
Gruppi omogenei di studenti saranno incaricati di studiare, progettare e realizzare un sistema di acquisizione ed elaborazione numerica di segnali su specifiche assegnate. Le attività si svolgeranno preso il laboratorio di elettronica e si concentreranno su una scheda basata su un dispositivo “System on Chip” di ultima generazione (FPGA + dual-core Cortex-A9), in continuità con quanto utilizzato nel corso “Laboratorio di Sistemi Elettronici”.
Sistemi di conversione A/D e D/A per acquisizione e generazione di segnali:
Dispositivi elettronici fondamentali nei sistemi di conversione A/D e D/A:
- Interruttori bipolari e CMOS
- comparatori
- amplificatori a basso rumore
Sistemi di conversione analogica-digitale:
- Parametri dinamici significativi nei circuiti Sample/Track & Hold e nei convertitori A/D.
- Convertitori Sigma-Delta, flash, subranging e pipeline.
- Tecniche sperimentali per valutare le prestazioni statiche e dinamiche di un sistema di conversione. Numero effettivo di bit.
Esempi di progetto di sistemi di acquisizione
Sistemi di conversione digitale- analogica:
- architetture e parametri significativi dei convertitori D/A
- convertitore sigma-delta
- moltiplicatori D/A
- sintetizzatori digitali
Progetto di un sistema per la generazione di forme d’onda arbitrarie
Criteri generali di progetto dei sistemi digitali.
Problematiche di "lay-out" (loop di corrente, condensatori e capacità di blocco.), criteri di progetto dei circuiti stampati, problematiche relative alla distribuzione dell'alimentazione.
Progetto di un sistema digitale per uso biomedicale (Sarà illustrato, a titolo di esempio, il progetto di un sistema biomedicale digitale, a partire dalle previste modalità di funzionamento e le relative specifiche, fino alla realizzazione su circuito stampato e il test.)
Esercitazioni di laboratorio:
Gruppi omogenei di studenti saranno incaricati di studiare, progettare e realizzare un sistema di acquisizione ed elaborazione numerica di segnali su specifiche assegnate. Le attività si svolgeranno preso il laboratorio di elettronica e si concentreranno su una scheda basata su un dispositivo “System on Chip” di ultima generazione (FPGA + dual-core Cortex-A9), in continuità con quanto utilizzato nel corso “Laboratorio di Sistemi Elettronici”.