Docente/i: Valeria Speziali  

Denominazione del corso: Strumentazione elettronica
Codice del corso: 064097
Corso di laurea: Ingegneria Elettronica e delle Telecomunicazioni
Settore scientifico disciplinare: ING-INF/01
Crediti formativi: CFU 5
Sito web del corso: n.d.

Obiettivi formativi specifici

Il corso è volto a dare una conoscenza approfondita di una parte della grande varietà di strumenti elettronici attualmente esistenti e dei tipi di misure che con essi si possono fare. In particolare degli strumenti si illustrano i principi di funzionamento e gli schemi circuitali più interessanti, mentre per quel che riguarda le misure, alcune delle quali sono di tipo specialistico, vengono messi in luce gli aspetti critici.

Programma del corso

Generatori
Generatore a radiofrequenza AM/FM, circuiti phase-locked-loop (PLL), sintetizzatori di frequenza, generatori di impulsi analogici e digitali.

Studio dei segnali nel dominio del tempo
Oscilloscopio campionatore, oscilloscopio a memoria digitale (DSO), riflettometria nel dominio del tempo.

Strumentazione per la misura delle grandezze variabili nel tempo
Definizione di parametri caratteristici di particolari forme d’onda, misura di grandezze variabili nel tempo (convertitori ac-dc a valore medio raddrizzato, a valore di picco, a valore efficace), amplificatore da strumentazione, voltmetro campionatore.

Strumenti completamente automatici per misure di impedenze
Vector Impedance Meter, LCR Impedance Analyzer (HP 4284A Precision LCR Meter).

Strumentazione per misure di intervalli di tempo
Esempi applicativi, dipendenza sistematica del ritardo allo scatto dai parametri del segnale, metodo del time-over-threshold per misure di carica di sorgenti capacitive, influenza del rumore sulla precisione delle misure di carica.

Strumentazione per misure su dispositivi e circuiti
Tempi di commutazione dei diodi, caratterizzazione di dispositivi a stato solido (Semiconductor Parameter Analyzer HP 4145B).

Strumentazione per misure di rumore in dispositivi e circuiti
Misura di densità spettrale di rumore in dispositivi a semiconduttore, misura di carica equivalente di rumore (ENC) in circuiti di front-end per rivelatori di tipo capacitivo.

Studio dei segnali nel dominio della frequenza
Analizzatori di spettro in tempo reale (multicanale) e ad esplorazione di frequenza (con filtro a sintonia variabile, supereterodina), applicazioni dell'analizzatore di spettro, prestazioni generali, analizzatore di spettro digitale (Dynamic Signal Analyzer HP 3265A).

Strumentazione per le misure di carica in applicazioni di imaging e di tracking
Principio di funzionamento. Pixel monolitici passivi (PPS), pixel monolitici attivi (APS), pixel a photogate e logaritmici. Architettura di lettura di matrici di pixel, valutazione dei tempi di lettura.

Prerequisiti

Conoscenze acquisite nei corsi di Elettronica I, Circuiti e Sistemi Elettronici e Comunicazioni Elettriche.

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 30
Esercitazioni (ore/anno in aula): 12
Laboratori (ore/anno in aula): 8
Progetti (ore/anno in aula): 0

Materiale didattico consigliato

E. Oberti, L. Ratti. Strumentazione Elettronica. CUSL, Pavia 2004.

C.F. Coombs . Electronic Instrument Handbook. . McGraw-Hill, Inc, 2000.

J.J. Carr . Elements of Electronic Instrumentation and Meaurements. McGraw-Hill, Inc., 1996.

W.D. Cooper, A. D. Helfrick . Electronic Instrumentation and Meaurements . Techniques. Prentice-Hall Intern., Inc., 1985.

B. Oliver, J. Cage . Electronic Measurements and Instrumentation. McGraw-Hill, 1971.

Modalità di verifica dell'apprendimento

Verranno svolte due prove scritte in itinere. A chi avrà sostenuto entrambe le prove con una votazione media sufficiente, verrà proposto un voto. Coloro che non avranno superato una o entrambe le prove in itinere dovranno sostenere una prova scritta che riguarderà l’intero programma del corso. E’ prevista la possibilità di sostenere un esame orale integrativo.