Docente/i: Lodovico Ratti  

Denominazione del corso: Strumentazione elettronica
Codice del corso: 064097
Corso di laurea: Ingegneria Elettronica
Settore scientifico disciplinare: ING-INF/01
L'insegnamento è affine per:
Crediti formativi: CFU 5
Sito web del corso: http://eil.unipv.it/strumentelePV

Obiettivi formativi specifici

Il corso intende fornire una conoscenza approfondita della strumentazione per caratterizzazione di componenti elettronici e circuiti, con particolare riferimento alla strumentazione utilizzata in ambiti specialistici della ricerca e dell'industria elettronica.

Programma del corso

Strumentazione per misure di rumore in dispositivi e circuiti
Misura di densità spettrale di rumore in dispositivi a semiconduttore. Strumentazione per misura di densità spettrale di rumore in MOSFET, FET a giunzione e transistori bipolari.

Strumentazione per misure di carica da rivelatori di tipo capacitivo
Misure di carica nel caso di sorgenti capacitive. Carica equivalente di rumore (ENC). Misura della carica equivalente di rumore in circuiti elettronici per l'elaborazione del segnale da sorgenti capacitive.

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

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

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

Analisi 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).

Analisi 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.

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 nel caso di sorgenti capacitive, influenza del rumore sulla precisione delle misure di carica.

Dispositivi per misura di carica in applicazioni di imaging e di tracking
Principio di funzionamento dei pixel monolitici CMOS. 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, Misure Elettroniche, Circuiti e Sistemi Elettronici e Comunicazioni Elettriche.

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 32
Esercitazioni (ore/anno in aula): 6
Laboratori (ore/anno in aula): 12
Progetti (ore/anno in aula): 0

Materiale didattico consigliato

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.

N. Kularatna. Digital and Analogue Instrumentation. IEE, 2003.

Dispense/lucidi del corso, reperibili sul sito http://eil.unipv.it/strumentelePV..

Modalità di verifica dell'apprendimento

La preparazione dello studente verra' valutata attraverso una prova scritta. E' prevista la possibilita di sostenere una prova orale integrativa.