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a Ciclo Unico
Scuola di Ingegneria
INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE
Insegnamento
LABORATORIO DI MICROELETTRONICA
INP4064901, A.A. 2018/19

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2016/17

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea in
INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE
IN0513, ordinamento 2011/12, A.A. 2018/19
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Crediti formativi 6.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese MICROELECTRONICS LABORATORY
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione (DEI)
Sito E-Learning https://elearning.dei.unipd.it/course/view.php?idnumber=2018-IN0513-000ZZ-2016-INP4064901-N0
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede PADOVA
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
Responsabile MATTEO MENEGHINI ING-INF/01

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
Turni
LABORATORIO 4.0 28 72.0 2
LEZIONE 2.0 20 30.0 Nessun turno

Calendario
Inizio attività didattiche 25/02/2019
Fine attività didattiche 14/06/2019

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
4 A.A. 2018/2019 01/10/2018 15/03/2020 MENEGHINI MATTEO (Presidente)
VOGRIG DANIELE (Membro Effettivo)
BEVILACQUA ANDREA (Supplente)
GERARDIN SIMONE (Supplente)
GEROSA ANDREA (Supplente)
MENEGHESSO GAUDENZIO (Supplente)
NEVIANI ANDREA (Supplente)
ZANONI ENRICO (Supplente)
3 A.A. 2017/2018 01/10/2017 15/03/2019 MENEGHINI MATTEO (Presidente)
MENEGHESSO GAUDENZIO (Membro Effettivo)
BEVILACQUA ANDREA (Supplente)
GERARDIN SIMONE (Supplente)
NEVIANI ANDREA (Supplente)
VOGRIG DANIELE (Supplente)
ZANONI ENRICO (Supplente)

Syllabus
Prerequisiti: Per le frequenza del corso, oltre alle conoscenze fondamentali di matematica, fisica ed elettrotecnica, sono utili le conoscenze e le abilità acquisite nel corso di Elettronica (dispositivi elettronici, circuiti elettronici di base, amplificatori operazionali, modelli a piccolo segnale dei dispositivi).
Conoscenze e abilita' da acquisire: Per gli studenti dell’area dell’Informazione è molto importante sviluppare abilità e conoscenze negli ambiti della progettazione di circuiti elettronici, dell'uso di sensori e interfacce, dei sistemi a microcontrollore e del relativo software.

Entro questo insegnamento si acquisiranno conoscenze circa il funzionamento dei diversi circuiti analizzati, il legame tra complessità e prestazioni dei circuiti, e apprenderanno le metodologie di base per la prototipazione e il testing di circuiti elettronici.

Si svilupperanno inoltre conoscenze sulla progettazione di sistemi basati su microcontrollore (piattaforma Arduino), sullo sviluppo del relativo software, e sul funzionamento di comuni sensori e interfacce.

Nel dettaglio, questo corso mira a fornire conoscenze e abilità volte a:

-comprendere e analizzare il funzionamento di dispositivi elettronici e circuiti integrati mediante analisi sperimentale
-comprendere e analizzare il funzionamento di circuiti elettronici mediante prove di laboratorio
-svolgere un corretto dimensionamento dei parametri circuitali
-valutare criticamente le scelte effettuate in fase di progetto/dimensionamento
-comprendere i principi di utilizzo di sensori di ampio utilizzo (tra cui, per esempio, temperatura, umidità, ...)
-saper utilizzare e programmare sistemi a microcontrollore basati sulla piattaforma Arduino
-saper utilizzare microcontrollori Arduino per il controllo di interfacce (per esempio display TFT, sistemi touch-screen, ecc) attraverso esempi applicativi
-saper utlizzare Arduino per la rilevazione di dati e la visualizzazione degli stessi, mediante interfacce quali - a titolo di esempio - Wifi, Display, ecc
Modalita' di esame: La valutazione si basa sui tre elementi:
1 – valutazione delle relazioni dell’attività di laboratorio (preparate in gruppo, durante il semestre)
2 – esame scritto (individuale)
3- eventuale integrazione orale (discussione delle relazioni di laboratorio, individuale)
Criteri di valutazione: Si valuterà l’acquisizione delle abilità e delle conoscenze negli ambiti:

(i) della progettazione e del dimensionamento di circuiti elettronici
(ii) delle metodologie di testing in laboratorio
(iii) del funzionamento dei circuiti e sistemi illustrati a lezione

Si valuteranno inoltre:

(iv) la capacità di svolgere l'attività di laboratorio in modo corretto
(v) l'accuratezza e precisione delle relative relazioni
Contenuti: Il corso verterà sui seguenti temi, con relative esperienze di laboratorio:

-introduzione al corso;
-strumentazione di laboratorio e modalità di prototipazione e misura di circuiti elettronici;
-componenti passivi;

-non idealità degli amplificatori operazionali;
-sensori di uso comune e relativi principi di funzionamento;
-stadi di uscita (amplificatori di potenza in classe A, B, AB);
-conversione A/D e D/A (elementi);
-regolatori di tensione e corrente lineari (elementi);
-circuiti integrati di uso comune;

-piattaforma Arduino: hardware;
-piattaforma Arduino: elementi di programmazione;
-piattaforma Arduino: interfaccia I2C e SPI
-piattaforma Arduino: uso di interfacce e sensori
-piattaforma Arduino: esempi (in aula) e sviluppo (in laboratorio) di circuiti con microcontrollore Arduino

Le esperienze di laboratorio riguarderanno alcune tra le seguenti tematiche:

-circuiti con amplificatori operazionali;
-amplificatori audio in classe B, AB;
-convertitori A/D;
-regolatori lineari di corrente/tensione;
-circuiti con microcontrollore Arduino
-uso di interfacce (display TFT, touch) con microcontrollore Arduino
-interfacciamento di sensori con microcontrollore Arduino
-sviluppo di sensori custom (sensore di distanza, cardiofrequenzimetro, ...)
-movimentazione di rover mediante circuiti dedicati e microcontrollore arduino (telecomando IR, o interfaccia wifi, o movimento autonomo)
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Le attività prevedono alcune ore di lezione in aula dove su supporto informatico (slides) vengono affrontati i contenuti del corso. Ad ogni lezione/pacchetto di lezioni frontali è associata una lezione tenuta in laboratorio, dove gli studenti potranno verificare sperimentalmente quanto appreso. Le attività di laboratorio saranno condotte in gruppi di 2-3 persone, a seconda della numerosità degli iscritti. Una settimana dopo ciascuna esperienza gli studenti dovranno consegnare la relativa relazione.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: -Appunti dalle lezioni

-Materiale reperibile nel sito moodle del corso (collezione di slides sugli argomenti trattati, appunti del docente, documentazione aggiuntiva)

-testi di riferimento (v. sotto)

La documentazione disponibile sarà esclusivamente in lingua inglese.
Testi di riferimento:
  • R.C. Jaeger, T.N. Blalock, Microelettronica.. --: McGraw-Hill, --. ISBN 978-88-386-6504-2 Cerca nel catalogo
  • A. S. Sedra, and K. C. Smith, Microelectronic Circuits. --: Oxford, 2009. ISBN 978-0195323030 Cerca nel catalogo
  • Thomas L. Floyd, Electronic Devices. --: Pearson Prentice Hall, 2005. ISBN 0-13-114136-8 Cerca nel catalogo
  • P. Horowitz, W. Hill, The Art of Electronics. --: Cambridge University Press, 2015. ISBN: 978-0521809269 Cerca nel catalogo
  • Neil Storey, Electronics, A system approach. --: Pearson Prentice Hall, 2006. ISBN:978-0-13-129396-0 Cerca nel catalogo

Didattica innovativa: Strategie di insegnamento e apprendimento previste
  • Lecturing
  • Laboratory
  • Problem based learning
  • Case study
  • Interactive lecturing
  • Working in group
  • Questioning
  • Action learning
  • Problem solving
  • Work-integrated learning
  • Peer feedback
  • 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)

Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Istruzione di qualita' Partnership per gli obiettivi