Corsi di Laurea Corsi di Laurea Magistrale Corsi di Laurea Magistrale
a Ciclo Unico
Scuola di Ingegneria
INGEGNERIA MECCATRONICA
Insegnamento
LABORATORIO DI ELETTRONICA
INP6074981, A.A. 2019/20

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2017/18

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea in
INGEGNERIA MECCATRONICA
IN2376, ordinamento 2017/18, A.A. 2019/20
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Crediti formativi 6.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese ELECTRONICS LABORATORY
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Tecnica e Gestione dei Sistemi Industriali (DTG)
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede VICENZA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Nessun docente assegnato all'insegnamento

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
CARATTERIZZANTE Ingegneria elettronica ING-INF/01 6.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Secondo semestre
Anno di corso III Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
LEZIONE 6.0 48 102.0

Calendario
Inizio attività didattiche 02/03/2020
Fine attività didattiche 12/06/2020
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2017

Commissioni d'esame
Nessuna commissione d'esame definita

Syllabus
Prerequisiti: Conoscenze di base di Elettronica
Conoscenze e abilita' da acquisire: Fornire allo studente conoscenze applicative e di sperimentazione nel campo dell'elettronica analogica e digitale. Nelle sue diverse articolazioni il corso ha le seguenti conoscenze e abilità attese:
A. Parte di Elettronica Analogica:
A1. Essere in grado di realizzare circuiti con amplificatore operazionali per il condizionamento del segnale o la misura di segnali provenienti, ad esempio, da sensori e trasduttori
A2. Essere in grado di effettuare la simulazione numerica sia nel dominio della frequenza che nel dominio del tempo di un circuito analogico attraverso un simulatore circuitale, quale ad esempio LTspice
A3. Effettuare un confronto tra l'analisi teorica, l'analisi con simulazione numerica e le misure sperimentali, sviluppando quel senso critico ingegneristico che evidenzi le approssimazioni e le ipotesi svolte nell'analisi teorica e/o simulativa
B. Parte di Elettronica Digitale:
B1. Programmare un sistema di elaborazione digitale, quale ad esempio, quello basato sulla piattaforma arduino
B2. Essere in grado di realizzare una serie di funzioni digitali ( aquisizione e generazione di segnali, elaborazione dati, invio dati su porta seriale, etc.) attraverso la piattaforma arduino
B3. Essere in grado di definire un circuito digitale attraverso un linguaggio di programmazione dell’hardware
B4. Comprendere il funzionamento e la programmazione di Field Programmable Gate Array (FPGA) per l’implementazione di circuiti digitali per il controllo e l’elaborazione dell’informazione
B5. Essere in grado di realizzare in FPGA alcuni circuiti digitali elementari (contatori, modulatori a PWM, macchine a stati finiti, etc.)
Modalita' di esame: La verifica delle conoscenze e delle abilità attese viene effettuata attraverso una prova orale. Lo studente è tenuto ad inviare al docente le relazioni relative alle esperienze di laboratorio. Per quanto riguarda la parte analogica, la prova orale include una domanda che verifichi le conoscenze apprese nella realizzazione di circuiti elettronici analogici e i relativi strumenti di simulazione e una seconda domanda delle esperienze sviluppate in laboratorio, analizzando i risultati ottenuti. Per la parte digitale, la prova orale prevede una domanda teorica sulla realizzazione di circuiti digitali con VHDL e FPGA e una seconda domanda su approfondimenti delle esercitazioni svolte in laboratorio attraverso le relazioni riportate. Il voto finale sarà media pesata il voto della parte analogica (50%) e quello della parte digitale (50%)
Criteri di valutazione: I criteri di valutazione con cui verrà effettuata la verifica delle conoscenze e delle abilità acquisite sono:
- completezza delle conoscenze acquisite sugli argomenti del corso;
- livello di autonomia acquisito nell'interpretazione e soluzione delle esercitazioni.
- capacità dimostrata nel confrontare i risultati sperimentali con i risultati teorici attesi e quelli derivanti dalla simulazione
- capacità dimostrata nel documentare le esperienze svolte
- capacità espositive e rigorosità nella trattazione e nell'esposizione delle tematiche discusse.
Contenuti: Descrizione dei metodi di analisi e misure nei circuiti elettronici analogici. Analisi dei principali componenti elettronici. Descrizione dei principali strumenti di laboratorio utilizzati nelle esperienze sperimentali. Sviluppo da parte dello studente di alcune esperienze con amplificatori operazionali, includendo analisi e sperimentazione degli amplificatori in termini di risposta in frequenza, di transitori e di non-idealità. Analisi di circuiti elettronici con simulatori circuitali (ad esempio LTSpice).
Descrizione dell'architettura di un microcontrollore. Esempi di applicazioni attraverso la piattaforma Arduino. Sviluppo di alcune esercitazioni con Arduino per la generazione di segnali, per l'elaborazione del segnale e la realizzazione di alcune misure sul segnale stesso.
Descrizione dei metodi di programmazione dei dispositivi logici programmabili. Introduzione ad alcuni sistemi di sviluppo (ad esempio, Vivado Design Suite). Metodi di simulazione. Esempi e progetti di circuiti logici combinatori e sequenziali, quali: contatore, modulatore PWM, macchina a stati finiti, misuratore di periodo/frequenza.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: - Lezioni frontali per l'introduzione alle esercitazioni, alla strumentazione, ai sistemi di elaborazione digitale (FPGA, arduino) anche con il supporto di materiale informatico (file power point e pdf preparati dal docente, esempio di simulazione, esempi di codice VHDL, etc.)
- Video introduttivi (circa 13 min) preparati dal docente off-line per l'introduzione alle esercitazioni
- Laboratori sperimentali (presso un laboratorio didattico della Sede)
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Gestione di tutto il materiale didattico (slides sulle parti teoriche, esercitazioni di laboratorio, datasheet di componenti, etc..) tramite la piattaforma "moodle" (https://elearning.unipd.it/dtg/)
Testi di riferimento:
  • Jaeger, Richard C.; Blalock, Travis N.; Meneghesso, Gaudenzio; Neviani, Andrea, MicroelettronicaRichard C. Jaeger, Travis N. Blalockedizione italiana a cura di Gaudenzio Meneghesso e Andrea Neviani. Milano: McGraw-Hill, --. Cerca nel catalogo
  • Yalamanchili, Sudhakar, Vhdla starter's guideSudhakar Yalamanchili. New York: Prentice Hall, --. Cerca nel catalogo
  • Marcovitz, Alan B., Introduction to logic designAlan B. Marcovitz. Boston [etc.]: McGraw Hill, 2010. Cerca nel catalogo
  • Fummi, Franco; Sami, Mariagiovanna, Progettazione digitaleFranco Fummi, Mariagiovanna Sami, Cristina Silvano. Milano [etc.]: McGraw-Hill, ©2007, --. Cerca nel catalogo

Didattica innovativa: Strategie di insegnamento e apprendimento previste
  • Lecturing
  • Problem based learning
  • Case study
  • Working in group
  • Problem solving
  • Videoriprese realizzate dal docente o dagli studenti
  • Files e pagine caricati online (pagine web, Moodle, ...)

Didattica innovativa: Software o applicazioni utilizzati
  • Moodle (files, quiz, workshop, ...)
  • Kaltura (ripresa del desktop, caricamento di files su MyMedia Unipd)
  • Software di simulazione e programmazione di dispositivi digitali

Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Industria, innovazione e infrastrutture