Corso di laurea: Ingegneria elettronica Programmazione per l'A.A. 2014/2015

Natura atomica della materia, struttura della materia, legame chimico, stati di aggregazione della materia, termodinamica chimica, cinetica chimica, equilibrio chimico, soluzioni elettrolitiche, elettrochimica, cenni di chimica organica.

M. Schiavello - L. Palmisano: "Fondamenti di Chimica" (EdiSES) A. Clerici - B. Morrocchi: "Esercitazioni di Chimica" (Ed. Spiegel) L. Jones - P. Atkins: "Chemistry: Molecules, Matter and Change" (W.H. Freeman Ed.)

1. Natura della materia. La materia e gli stati di aggregazione. Sistemi omogenei ed eterogenei. Fasi e loro separazioni. Elementi e composti chimici. Atomi e molecole. Leggi ponderali (Lavoisier, Proust, Dalton). Leggi volumetriche (Gay-Lussac, Avogadro). Determinazione del peso atomico (regola di Cannizzaro) e molecolare (densità gassose). Numero di Avogadro. Mole.
2.Struttura della materia. Descrizione dell'atomo. Protoni, neutroni ed elettroni. Numero atomico e numero di massa. Unità di massa atomica. Isotopi. Difetto di massa. Esperimento di Thomson. Modello atomico di Thomson. Esperimento di Millikan. Esperimento di Rutherford. Modello atomico di Rutherford. Radiazioni elettromagnetiche. Spettro di emissione del corpo nero. Effetto fotoelettrico. Spettro di emissione dell’atomo di idrogeno. Teoria di Bohr. Relazione di De Broglie. Principio di indeterminazione di Heisenberg. Meccanica ondulatoria. Equazione di Schrödinger. Numeri quantici e livelli energetici. Orbitali. Atomi polielettronici. Principio di Pauli. Regola di Hund. Principio dell’Aufbau. Tavola periodica. Proprietà periodiche (energia di ionizzazione, affinità elettronica, raggio atomico, elettronegatività, carattere metallico).
3.Legame chimico. Condivisione di elettroni. Legame covalente. Regoladell’ottetto. Distanza ed energia di legame. Legame omeopolare ed eteropolare. Legame dativo. Dipoli. Legami  e. Ibridazione. Angoli di legame. VSEPR. Geometria molecolare. Risonanza. Legame ionico. Teoria MO-LCAO. Orbitali molecolari di molecole biatomiche del secondo periodo. Legame metallico. Orbitali di Bloch. Legami deboli. Legame a idrogeno.
4.Composti chimici e nomenclatura. Valenza e numero di ossidazione. Ossidazione e riduzione. Idruri. Idracidi. Ossidi. Perossidi. Idrossidi. Ossiacidi. Sali. Equazione chimica. Reazioni. Reazioni di ossidoriduzione. Reazioni di dismutazione. Reazioni di combustione. Relazioni ponderali. Regola del reagente limitante. Esempi di calcolo. Tipi di formule (formula minima, bruta, di struttura e sterica). Analisi elementare. Esempi di calcolo.
5.Termodinamica.Sistema termodinamico. Tipi di sistemi. Variabili estensive ed intensive. Funzioni di stato. Lavoro. Calore. Energia. Capacità termica. Lavoro. Primo principio della termodinamica. Energia interna ed entalpia. Termochimica. Legge di Hess. Secondo principio della termodinamica. Conversione di calore in lavoro. Entropia. Energia libera. Spontaneità delle reazioni chimiche. Terzo principio della termodinamica.
6.Stati di aggregazione della materia. Lo stato gassoso. Gas ideale e gas perfetto. Legge di Boyle. Legge di GayLussac. Legge di Charles. Legge di Avogadro. Equazioni di stato dei gas ideali. Determinazione del peso molecolare di un gas. Diffusione gassosa. Pressioni parziali. Calori molari dei gas. Distribuzione delle velocità di Maxwell-Boltzmann. Gas reali. Equazione di Van derWaals. Liquefazione dei gas. Diagramma di Andrews. Esercitazioni numeriche.Lo stato liquido. Tensione superficiale. Tensione di vapore. Equazione di Clausius-Clapeyron. Lo stato solido. Solidi cristallini ed amorfi. Isotropia e anisotropia. Celle primitive. Reticoli di Bravais. Diffrazione dei raggi X ed equazione di Bragg. Polimorfismo. Solidi ionici. Solidi covalenti. Solidi molecolari. Solidi metallici.
7. Passaggi di stato ed equilibri eterogenei.Passaggi di stato: fusione, evaporazione, sublimazione. Equazione di Clausius-Clapeyron. Varianza. Regola delle fasi. Diagrammi di stato. Sistemi ad un componente: acqua, zolfo, anidride carbonica. Sistemi con punto eutettico.
8.Stato di soluzione. Tipi di soluzione. Solubilità di una specie. Concentrazione e modo di esprimerla. Interazione soluto-solvente: soluzioni ideali e reali. Legge di Rault. Relazioni tra la composizione di una miscela di due liquidi e quella del suo vapore. Sistemi con azeotropo di massimo e di minimo. Soluzioni diluite di soluti non volatili. Proprietà colligative. Abbassamento della tensione di vapore. Abbassamento crioscopico. Innalzamento ebullioscopico. Pressione osmotica. Esercizi numerici.
9.Equilibri chimici. Legge dell’equilibrio chimico. Principio di Le Chatelier. Relazione tra energia libera e costante di equilibrio. Costante di equilibrio (Kp e Kc). Relazioni tra le costanti di equilibrio. Equilibri omogenei ed eterogenei. Equilibri gassosi. Influenza della pressione, temperatura e concentrazione sulle condizioni di equilibrio.
10.Soluzioni elettrolitiche. Dissociazione elettrolitica. Elettroliti forti e deboli. Grado di dissociazione. Coefficiente di Van'tHoff. Conduttanza. Conduttanza equivalente. Legge della migrazione indipendente degli ioni. Acidi e basi. Teorie di Arrhenius, Bronsted-Lowry e Lewis. Forza di acidi e basi. Prodotto ionico dell'acqua. Relazione tra Ka e Kb. Definizione di pH. Calcolo del pH di soluzione di acidi, basi e sali. Soluzioni tampone. Indicatori di pH. Titolazioni acido-base. Anfoliti. Equilibri di solubilità. Prodotto di solubilità. Ione a comune.
11.Elettrochimica. Reazioni di ossido-riduzione: metodo ionico elettronico. Potenziali elettrodici. Equazione di Nernst. Potenziale standard e sua misura. Pile galvaniche. Pile a concentrazione. Serie elettrochimica degli elementi. Pile chimiche. Previsioni di reazioni redox. Costante di equilibrio. Determinazione del pH, KPS e grado di dissociazione. Energia libera di reazione. Esercitazioni numeriche.
12. Elettrolisi. Tensione di decomposizione. Sovratensione. Leggi di Faraday edesercizi numerici. Legge degli equivalenti elettrochimici. Elettrolisi di sali fusi. Elettrolisi dell'acqua. Elettrolisi di soluzioni acquose. Processi elettrolitici industriali. Accumulatori. Corrosione. Passivazione.
13.Cinetica chimica. Velocità di reazione. Legge cinetica. Molecolarità. Ordine di reazione: reazioni del 1° e 2° ordine. Equazione di Arrhenius. Influenza della temperatura. Energia di attivazione. Catalizzatori. Derivazione cinetica della costante di equilibrio. Reazioni a catena.

1. F. Nobile, P. Mastrorilli – La chimica di base con esercizi, seconda ed. – CEA
2. P.W. Atkins, L. Jones – Principi di Chimica, terza edizione italiana - Zanichelli
3. P. Atkins, L. Jones – Chimica Generale, seconda edizione italiana – ZANICHELLI
4. Appunti di lezione, forniti dal docente e da scaricare sul sito

Parte
Prima – Principi di economia
Economia delle imprese
e dei mercati
La razionalità
economica. La logica costi-benefici. Il concetto di mercato. La
domanda individuale e di mercato. La teoria della produzione: la
funzione di produzione e le funzioni dei costi di breve e di lungo
periodo. Strutture di mercato: concorrenza perfetta, monopolio,
concorrenza imperfetta. Elementi di interazione strategica nei
mercati.

L’economia
contemporanea
Gli aggregati
macroeconomici: Prodotto Interno Lordo, livello dei prezzi ed
inflazione, occupazione e disoccupazione, bilancia dei pagamenti,
bilancio pubblico, moneta, mercati finanziari e tassi d’interesse.
La determinazione del reddito nazionale nel breve periodo. Il ciclo
economico. Il modello di domanda ed offerta aggregata. La politica
economica. Cenni di funzionamento di un’economia aperta.


Parte
seconda - Economia applicata all’ingegneria
Elementi di cultura
d’impresa
Azienda,
impresa e imprenditore. Forme giuridiche dell’impresa. Il capitale
dell’impresa. Il sistema informativo aziendale: contabile e non
contabile. Il bilancio d’esercizio: lo stato patrimoniale e il
conto economico.
Analisi finanziaria ed
economica dei progetti
La formulazione delle
alternative di investimento. I costi del progetto. Alcune analisi di
breve periodo (make-or-buy, scelta dei materiali). Elementi di
matematica finanziaria. Criteri decisionali: il Valore Attuale Netto
(VAN); il Tasso di Rendimento Interno; il payback; altri criteri di
valutazione. Il confronto tra alternative. Metodi di ammortamento. La
tassazione. Cenni di analisi dei progetti di investimento pubblici.

FRANK R.H, BERNANKE B.S., MCDOWELL M., THOM R. (2009). Principi di Economia, McGrawHill Italia.
Inoltre, gli studenti potranno trovare approfondimenti ai temi trattati a lezione nel seguente testo (facoltativo):
FRANK R. (2010). Microeconomia, McGrawHill Italia.
SULLIVAN W.G., WICKS, E.M., LUXHOJ (2006). Economia applicata all’ingegneria. Pearson Prentice-Hall.

Spazi vettoriali. Determinanti e sistemi di equazioni lineari. Studio di applicazioni lineari. Endomorfismi: autovalori e autovettori. Spazio proiettivo. Rette e piani nella spazio. Coniche e quadiche

G. Paxia: Lezioni di Geometria. Spazio Libri, Catania.
S. Giuffrida, A. Ragusa: Corso di Algebra Lineare. Il Cigno Galileo Galilei, Roma.

Modulo – argomenti suddividere il programma in piu argomenti possibili coerentemente con la sequenza dello svolgimento delle lezioni, indicando puntualmente i riferimenti di studio sia per le parti teoriche che per gli esercizi. E’ auspicabile che ogni argomento coincida con una o piu lezioni
Algebra Lineare:
1. Generalità sugli insiemi, operazioni. Applicazioni tra insiemi, immagine e controimmagine, iniettività, suriettività, applicazioni biettive. Insiemi con operazioni, le principali strutture geometriche: gruppi, anelli, campi.
2. I vettori dello spazio ordinario. Somma di vettori, prodotto di un numero per un vettore. Prodotto scalare, prodotto vettoriale, prodotto misto. Componenti dei vettori ed operazioni mediante componenti.
3. I numeri complessi, operazioni e proprietà. Forma algebrica e forma trigonometrica dei numeri complessi. Formula di Moivre. Radici n-esime dei numeri complessi.
4. Spazi vettoriali e loro proprietà. Esempi. Sottospazi. Intersezione, unione e somma di sottospazi. Indipendenza lineare, relativo criterio. Generatori di uno spazio. Base di uno spazio, metodo degli scarti successivi, completamento ad una base. Lemma di Steinitz*, dimensione di uno spazio vettoriale. Formula di Grassmann*. Somme dirette.
5. Generalità sulle matrici. Rango. Matrici ridotte e metodo di riduzione. Prodotto di matrici. Sistemi lineari, teorema di Rouché-Capelli. Risoluzione dei sistemi lineari col metodo di riduzione (di Gauss), incognite libere. Inversa di una matrice quadrata. Sistemi omogenei e sottospazio delle soluzioni.
6. Determinanti e loro proprietà. I teoremi di Laplace*. Calcolo dell'inversa di una matrice quadrata. Teorema di Binet*. Teorema di Cramer. Teorema di Kronecker*.
7. Applicazioni lineari e loro proprietà. Nucleo ed immagine di un'applicazione lineare. Iniettività, suriettività, isomorfismi. Lo spazio L(V,W), suo isomorfismo* con K^{m,n}. Studio delle applicazioni lineari. Cambio di base, matrici simili.
8. Autovalori, autovettori ed autospazi di un endomorfismo. Polinomio caratteristico. Dimensione degli autospazi. Indipendenza degli autovettori. Endomorfismi semplici e diagonalizzazione di matrici.

Geometria:
1. Geometria lineare nel piano. Coordinate cartesiane e coordinate omogenee. Rette e loro equazioni. Intersezioni tra rette. Coefficiente angolare. Distanze. Fasci di rette.
2. Geometria lineare nello spazio. Coordinate cartesiane e coordinate omogenee. I piani e loro equazioni. Le rette, loro rappresentazione. Elementi impropri. Proprietà angolari di rette e piani. Distanze. Fasci di piani.
3. Cambiamenti di coordinate nel piano, rotazioni e traslazioni. Coniche e matrici associate, invarianti ortogonali. Equazioni ridotte, riduzione di una conica a forma canonica. Classificazione delle coniche irriducibili. Studio delle coniche in forma canonica. Circonferenze. Rette tangenti. Fasci di coniche e loro uso per determinare coniche particolari.
4. Quadriche nello spazio e matrici associate. Quadriche irriducibili. Vertici e quadriche degeneri. Coni e cilindri, loro sezioni. Equazioni ridotte, riduzione di una quadrica a forma canonica. Classificazione delle quadriche non degeneri. Sezioni di quadriche con rette e piani. Rette e piani tangenti.

Rif. testo
S. Giuffrida, A. Ragusa: Corso di Algebra Lineare. Il Cigno Galileo Galilei, Roma, 1998.

P. Bonacini, M. G. Cinquegrani, L. Marino. Algebra lineare: esercizi svolti. Cavallotto Edizioni, Catania, 2012.
G. Paxia: Lezioni di Geometria. Spazio Libri, Catania, 2000.

P. Bonacini, M. G. Cinquegrani, L. Marino. Geometria analitica: esercizi svolti. Cavallotto Edizioni, Catania, 2012.

MECCANICA: Grandezze fisiche. Vettori e calcolo vettoriale. Cinematica scalare e vettoriale - Dinamica del punto materiale: le leggi di Newton. Le leggi della forza - Lavoro, energia cinetica, teorema dell'energia cinetica. Forze conservative, energia potenziale, conservazione dell'energia meccanica, bilancio energetico con forze dissipative - Forze centrali. La legge di gravitazione universale - Concetti generali sui moti relativi e i sistemi di riferimento - Sistemi di punti materiali. Centro di massa. Teorema del moto del centro di massa. Quantita' di moto, impulso della forza, teorema dell'impulso, conservazione della quantità di moto. Momento angolare, teorema del momento angolare - Corpo rigido: momento d'inerzia, teorema di Huygens-Steiner, dinamica traslazionale e rotazionale - Fenomeni d' urto: urti elastici ed anelastici.OSCILLAZIONI E ONDE MECCANICHE: Oscillatore armonico semplice, smorzato e forzato - Moto ondulatorio. Equazione delle onde. Corda vibrante. Onde pianeTERMODINAMICA: Sistemi e variabili termodinamiche, stati di equilibrio, equazione di stato – Temperatura – Calore e lavoro. Capacità termiche – Primo principio delle Termodinamica – Gas ideali e reali - Macchine termiche. Macchine frigorifere. Ciclo di Carnot – Secondo principio della termodinamica – Processi reversibili e irreversibili - Entropia

• Mazzoldi, Nigro, Voci - Fisica, vol. I - EdiSES
• Resnick, Halliday, Krane - Physics, vol.1 – John Wiley & Sons, Inc.

ITALIANO Struttura di un Elaboratore. Memoria centrale, CPU, Memorie di Massa, Controller, Dispositivi di Ingresso-Uscita, Interfacce, BIOS, Chipset. Funzionamento elementare dell'elaboratore: fasi di fetch e di execute. Rappresentazione dell'Informazione. Codifica degli Interi (Modulo e Segno, Complemento a 2), Codifica dei Reali (Virgola Fissa e Mobile), Codifica dei Caratteri (Codici ASCII e ANSI). Algoritmi di conversione. Aritmetica intera e in virgola mobile. Introduzione alla Programmazione. Elaborazione automatica dell'informazione. Algoritmi e programmi. Proprietà di un algoritmo. Esercitazioni sullo sviluppo di semplici algoritmi. Software di Base. Traduzione ed esecuzione di programmi. Compilatori ed interpreti. Sistema Operativo. Ambiente di Programmazione Il linguaggio di Programmazione "C". Sintassi e Semantica. Espressioni ed Operatori: Valutazione di Espressioni, Operatori Aritmetici, Relazionali e Logici, Assegnazione, Incremento e Decremento, Conversione di Tipo. Strutture di controllo: if-else, switch, while, do-while, for, break, return. Tipi di dato in C: tipi semplici (int, char, float, double) e strutturati (array e stringhe, strutture). Il tipo puntatore. Il tipo File. Astrazioni funzionali: funzioni. Dichiarazioni e campo d'azione degli identificatori. Tecniche di legame dei parametri: parametri formali valore e variabili. Ricorsione. Allocazione dinamica della memoria. Complessita’ Computazionale: Efficienza dei Programmi, le Notazioni O e W , Valutazione della Complessita’ di un Programma, Relazioni di Ricorrenza. Tipi di Dato Astratto: Liste, Pile, Code, Alberi. Algoritmi di Ordinamento: Bubble Sort, Insert Sort, Select Sort, Quick Sort. Valutazione della Complessita' Computazionale degli Algoritmi di Ordinamento.

• Alessandro Bellini, Andrea Guidi, "Linguaggio C - Guida alla Programmazione", Mc.Graw-Hill
• Brian W.Kernighan, Dennis M.Ritchie,"Linguaggio C", Pearson Education.

1. Successioni e serie di funzioni. Convergenza puntuale ed uniforme. Criterio di Cauchy. Teoremi di continuità, derivabilità, passaggio al limite sotto il segno d’integrale. Convergenza puntuale, assoluta, uniforme e totale per serie di funzioni. Criterio di Cauchy. Serie di potenze. Teorema di Cauchy - Hadamard. Teorema di Abel. Serie di Taylor. Condizioni sufficienti per la sviluppabilitàin serie di Taylor. Serie di Fourier.2. Spazi metrici e spazi normati. Funzioni tra spazi metrici. Limiti di funzioni. Continuità. Teorema di esistenza degli zeri. Teorema diWeierstrass. Uniforme continuità e Teorema di Cantor.3. Derivate parziali. Differenziale primo. Differenziabilità e continuità. Teorema del differenziale totale. Teorema di Schwarz. Formula di Taylor. Estremi relativi. Condizioni necessarie e condizioni sufficienti per gli estremi relativi. Funzioni implicite. Teorema del Dini. Sistemi di funzioni implicite. Teorema dei moltiplicatori di Lagrange.4. Insiemi misurabili secondo Lebesgue e loro principali proprietà. Funzioni misurabili. Integrale di Lebesgue. Teorema di B.Levi. Teorema di Lebesgue. Integrazione per serie. Teoremi di Fubini e Tonelli. Integrali dipendenti da parametri.5. Curve regolari. Curve rettificabili e loro lunghezza. Integrale curvilineo e sue proprietà. Superficiregolari. Piano tangente ad una superficie regolare. Integrale di una funzione esteso ad una superficie regolare. Area di una superficie regolare.6. Forme differenziali. Potenziale. Integrale di unaforma differenziale su un cammino. Primo criterio di integrabilità. Forme differenziali chiuse e forme differenziali esatte. Aperti semplicemente connessi. Secondo criterio di integrabilità. Teorema di Gauss.7. Equazioni e sistemi differenziali. Problema di Cauchy.Esistenza ed unicità. Sistemi lineari. Metodo di Lagrange. Sistemi a coefficienti costanti.


































































































Prior

G. Di Fazio – P. Zamboni - Analisi Matematica DUE – Ed.Monduzzi (2009).
G. Emmanuele – Analisi Matematica II – Foxwell & Davies.

Circuiti a parametri concentratiIl modello circuitale. Leggi di Kirchhoff. Limiti di validità del modello circuitale a parametri concentrati.Elementi circuitali ideali ad una e due porteResistori. Generatori indipendenti. Capacitori. Induttori. Circuiti semplici: collegamenti serie e parallelo, partitori di tensione e di corrente. Concetto di equivalenza: trasformazione stella-triangolo e viceversa. Resistori non lineari. Metodo grafico per la determinazione della caratteristica equivalente. Punto di lavoro. Diodo ideale. Induttori accoppiati. Trasformatore ideale. Generatori pilotati. Potenza ed energia. Teorema di Tellegen.Circuiti del primo e del secondo ordine. Circuiti RC ed RL serie e parallelo. Circuito RLC serie e parallelo Concetto di stato. Frequenze naturali. Equazione differenziale e condizione iniziale. Risposta ingresso zero, stato zero e completa. Risposta al gradino. Risposta all'impulso. Cenni sui circuiti di ordine qualsiasi Equazione differenziale di ordine minimo. Risposta ingresso zero, stato zero e completa. Risposta all'impulso. Integrale di convoluzione. Risposta completa ad ingresso arbitrario.Metodi sistematici per la soluzione delle reti e teoremi delle reti Grafo di una rete elettrica. Insiemi di taglio e maglie. Analisi dei nodi, dei tagli, delle maglie e degli anelli. Teorema di sostituzione. Teorema di sovrapposizione. Teorema di Thevenin e Norton. Teorema di MillmanAnalisi in regime sinusoidaleTeorema fondamentale del regime sinusoidale. Valore efficace. Fasori. Espressione fasoriale delle leggi di Kirchhoff e delle equazioni di lato. Impedenza ed ammettenza. Soluzione delle reti in regime sinusoidale. Potenze in regime sinusoidale. Teorema di Boucherot. Applicazioni: rifasamento, teorema del massimo trasferimento di potenza, circuiti risonanti RLC. Regime periodico non sinusoidale. Sistemi trifase.Doppi bipoli. Rappresentazioni dei doppi bipoli. Reciprocità nei doppi bipoli. Interconnessione di doppi bipoli.Campi elettromagnetici stazionari quasi stazionari e comunque variabili nel tempoCampo elettrostatico e applicazioni. Campo magnetostatico e applicazioni. Equazioni di Laplace e Poisson, Circuiti magnetici. Campi rapidamente variabili, potenziali elettromagnetici, teorema di Poynting, equazioni d’onda omogenee e non omogenee, potenziali ritardati, radiazione, dipolo hertziano cenni sulle linee di trasmissione.

1. C.A. Desoer, E.S. Kuh , Fondamenti di Teoria dei Circuiti, Franco Angeli Editore,
2. A. Laurentini, A.R. Meo, R. Pomè, Esercizi di elettrotecnica, Levrotto&Bella
3. R.Perfetti, Circuiti Elettrici, Zanichelli.
4. J.A. Edminister, Circuiti Elettrici, coll. Schaum's, McGraw-Hill.
5. Ramo, Whinnery, Van Duser, Campi e onde nell’elettronica per le comunicazioni Franco Angeli Editore

ITALIANO1. Elementi di fisica dei semiconduttori. Metalli, isolanti e semiconduttori. Semiconduttori estrinseci. Corrente elettrica di deriva e di diffusione. Equazione di Boltzman. Cenni sulla giunzione pn lineare: elettrostatica ed equazione della corrente.2. Diodi. Diodo ideale. Modelli statici. Retta di carico. Modello per piccolo segnale a bassa frequenza. Modello per piccolo segnale ad alta frequenza. Diodi speciali e loro applicazioni. Conversione AC/DC. Raddrizzatori. Filtro capacitivo. Regolatori di tensione lineari.3. Transistori Bipolari e MOS. Equazioni e Modelli statici. Modelli per piccolo segnale a bassa e alta frequenza. Il transistore come interruttore. Il transistore come amplificatore.4. Circuiti amplificatori. Polarizzazione di un BJT e di un MOSFET. Stabilizzazione del punto di lavoro. Specchi di corrente. Amplificatori a BJT e a MOSFET: le configurazioni. Comportamento per piccolo segnale a centro banda. Amplificatore differenziale: caratteristiche per ampio segnale, il modo differenziale e il modo comune. CMRR. Amplificatori polistadio. Configurazioni Darlington e Cascode.5. Amplificatori Operazionali. Modello dell’amplificatore operazionale. Caratteristiche dell’AO ideale. Cortocircuito virtuale. Configurazione invertente e non-invertente. Applicazioni dell’AO: sommatore, buffer di tensione, integratore, derivatore. Caratteristiche dell’AO reale.6. Risposta in frequenza degli amplificatori. Comportamento a bassa ed alta frequenza. Metodo delle costanti di tempo. Teorema di Miller. Risposta in frequenza di un amplificatore. Frequenza di transizione (ft) di un transistore bipolare e MOS.7. I circuiti digitali. Introduzione ai circuiti logici. Algebra di Boole. Somma logica, prodotto logico. Teoremi di De-Morgan. Porte logiche OR-AND-NOT-NAND-NOR-XOR. Universalità della NAND e della NOR. Il problema della minimizzazione di una funzione logica. Forme canoniche. Mappe di Karnaugh. Caratteristiche statiche dell’inverter: tensione di soglia logica, margine di immunità al rumore, swing logico, fan-in, fan-out. Caratteristiche dinamiche dell’inverter: tempo di salita, tempo di discesa, ritardo di salita, ritardo di discesa, ritardo di propagazione. Dissipazione di potenza nei circuiti digitali: dissipazione statica e dinamica. Prodotto ritardo-consumo. Panoramica sulle famiglie logiche. Cenni sulla famiglia logica CMOS statica e porte NOT, NAND e NOR.8. Circuiti digitali sequenziali. Circuiti sequenziali statici bistabili: latch SR, JK, Flip-Flop Master-Slave, Edge-Triggered, Delay e Toggle. Applicazione dei Flip-Flop. Registri PIPO, SISO, PISO e SIPO.9. Memorie. Memorie a semiconduttore: classificazione ed architetture, memorie non-volatili: ROM, EPROM, E2PROM, FLASH. Cenni sulle memorie volatili SRAM (cella 6T) e DRAM (cella 1T).

Sedra - Smith, Circuiti per la Microelettronica, Ed. Ingegneria 2000.
Millman-Grabel, Microelettronica, Ed. Mc-Graw-Hill.

Segnali determinati: concetti di base, proprietà, rappresentazione nel dominio della frequenza, trasformate di Fourier (continue e discrete), sistemi, sistemi lineari tempo invarianti, filtraggio di segnali.Teoria della probabilità: concetti di base su esperimenti aleatori e leggi di probabilità, variabili aleatorie, variabili aleatorie notevoli, trasformazione di variabili aleatorie, sistemi di variabili aleatorie.Segnali aleatori: concetti di base, proprietà, caratterizzazione nel dominio del tempo e della frequenza, filtraggio di segnali aleatori, rumore, processi di Markov

M. Luise, G. Vitetta. Teoria dei segnali. McGraw Hill.

Definizione interna di sistema lineare, modello ARMA e funzione di trasferimento. Calcolo dei modelli ARMA e realizzazione. Aggregati di sistemi: cascata, parallelo e retroazione. Cambiamento di coordinate e sistemi equivalenti. Movimento, traiettoria, cicli ed equilibri. Linearizzazione. Formula di Lagrange. Matrice di transizione, Reversibilità. Sistemi a segnali campionati.Definizioni di stabilità. Asintotica stabilita e autovalori. Autovalore e costante di tempo dominante. Test di asintotica stabilità. Equazione di Liapunov. Condizioni di stabiliti e instabilità.Sottospazio di raggiungibilità e completa raggiungibilità. Controllabilità e trasferimento di stato. Forma canonica di controllo. Forma canonica di Jordan. Legge di controllo e assegnamento degli auto valori. Sottospazio di non osservabilità e completa osservabilità. Ricostruibilità. Forma canonica di ricostruzione. Ricostruzione asintotica. Scomposizione in parti. Sistemi a segnali campionatiProprietà ingresso-uscita. Scomposizione canonica. Sintesi del regolatore. Realizzazione minima. Poli, stabilità esterna e uscite limitate. Zeri, ingressi nascosti e ricostruzione dell’ingresso.Risposte canoniche. Risposta all’impulso. Trasformata di Laplace e Trasformata Z. Funzione di Trasferimento. Calcolo delle risposte all’impulso, allo scalino ed alla rampa. Regime periodico. Regime sinusoidale e risposta in frequenza. Diagrammi di Bode e Diagramma polare.

S. Rinaldi, C. Piccardi, I sistemi lineari – Teoria, modelli, applicazioni, Ed. Città Studi.
A. Giua, C. Seatzu, Analisi dei Sistemi, Ed. Springer.
L. Benvenuti, A. De Samtis, L. Farina, Sistemi dinalici, - Modellistica, analisi e controllo, Ed- McGraw-Hill.

1. Funzioni di variabile complessa. Funzioni complesse di variabile complessa. Limiti
e continuit`a. Derivabilit`a complessa. Teorema di Cauchy – Riemann. Formule di Cauchy.
Serie di potenze nel campo complesso. Serie di Taylor e di Laurent. Sviluppabilit`a in
serie di Taylor e di Laurent. Zeri di una funzione olomorfa. Singolarit`a isolate di una
funzione olomorfa. Residuo di una funzione olomorfa in una singolarit`a isolata. Legame
tra zeri e poli. Applicazione al calcolo degli integrali di funzioni reali.
2. La Trasformata di Fourier. Trasformata di Fourier delle funzioni sommabili e
sue propriet`a. Teorema di Riemann-Lebesgue. Traslazione, derivazione e convoluzione.
Inversione della trasformata di Fourier.
3. La Trasformata di Laplace. Trasformabilit`a di una funzione in un punto. Ascissa
di convergenza della trasformata di Laplace di una funzione. Propriet`a della trasformata
di Laplace: linearit`a, traslazione, derivazione e convoluzione. Trasformata delle funzioni
periodiche. Inversione della trasformata di Laplace. Applicazione alle equazioni
di_erenziali.
4. Introduzione alla Teoria delle Distribuzioni. Funzioni test. Concetto di distribuzione.
Distribuzioni funzione. Delta di Dirac. Traslata di una distribuzione. Distribuzioni
periodiche. Supporto di una distribuzione. Derivata di una distribuzione. Distribuzioni
temperate e loro trasformata di Fourier. Trasformata di Fourier delle funzioni di quadrato
sommabile. Trasformata di Laplace di distribuzioni.
5. La Trasformata Zeta. Definizione e propriet`a. Regione di convergenza. Teoremi
sul valore finale e sul valore iniziale. Metodi di antitrasformazione. Applicazione alle
equazioni alle di_erenze. La trasformata discreta di Fourier.
6. Equazioni di_erenziali alle derivate parziali. Cenni su alcune equazioni di_erenziali
alle derivate parziali in due variabili. Equazione di Laplace - in due variabili - equazione
del calore ed equazione delle onde - in una variabile spaziale. Problema di Dirichlet in
un cerchio. Nucleo di Poisson e formula di rappresentazione della soluzione. Problema
di Dirichlet in un semipiano. Nucleo di Poisson e formula di rappresentazione della
soluzione. Problema di Cauchy - Dirichlet per l’equazione del calore in un semipiano.
Rappresentazione della soluzione. Problema di Cauchy per l’equazione delle onde in un
semipiano. Rappresentazione della soluzione.

G.Di Fazio; M.Frasca Metodi Matematici per l’Ingegneria seconda edizione, Ed. Monduzzi
(2009).

Modelli per transistori bipolari e MOS. Circuiti base a transistore bipolare e a transistore MOS (Circuiti a singolo transistore, Specchi di corrente, Amplificatori differenziali, Circuiti ad alto guadagno). Stadi di uscita. Risposta in frequenza. Amplificatori retroazionati in condizioni statiche. Amplificatori retroazionati in condizioni dinamiche. Riferimenti di corrente e tensione. Amplificatori operazionali. Il simulatore SPICE.

Gray, Hurst, Lewis, Meyer, Analysis and design of Analog Integrated Circuits, 5th Ed., John Wiley & Sons, Inc.
P. R. Gray, R. G. Meyer, Circuiti Integrati Analogici, II Edizione, McGraw-Hill
J. Millman & A. Grabel, Microelectronics, McGraw-Hill.
Alan B. Grebene, Bipolar and MOS Analog Integrated Circuit Design, John Wiley & Sons, Inc.
A. Vladimirescu, Guida a SPICE, McGraw-Hill Libri Italia.

Introduzione ai
sistemi di controllo; Modelli matematici dei sistemi; Modelli alle
variabili di stato; Caratteristiche dei sistemi di controllo a
retroazione; Prestazioni dei sistemi di controllo a retroazione;
Stabilità dei sistemi a retroazione lineari; Metodo del luogo delle
radici; Metodi della risposta frequenziale; Stabilità nel dominio
della frequenza; Progettazione dei sistemi di controllo a
retroazione; Sistemi di controllo digitali; Analisi, progettazione e
simulazione di sistemi di controllo al calcolatore;

R. C. Dorf, R.H. Bishop, “CONTROLLI AUTOMATICI”, Pearson Italia, Prentice Hall
Franklin, Powell, Emami, Feedback control of dynamic systems, Addison-Wesley.

Misure e misurazioni. concetti fondamentali di metrologia.L'espressione dell'incertezza, Guida all'espressione dell'incertezza di misuraCampioni e generatoriStrumenti di misura elettromeccanici e elettroniciL'oscilloscopio analogicoAnalizzatore di spettro analogicoMetodi di misura diretti e indirettiI metodi di confronto in c.c. e c.a.La conversione A/D, campionamento eQuantizzazione (cenni sui convertitori A/D,D/A)

J. Carr, "Elements of electronic instrumentation and measurements" 3 Ed, Prentice Hall
E. Doebelin, "Strumenti e metodi di misura", Mc Graw Hill

L’oscilloscopio
numerico

L’Analizzatore di
spettro numerico
La strumentazione
numerica (tempo, frequenza, tensione)
Misura di tempo,
frequenza e fase
Misure sui sistemi
del primo e del secondo ordine

Misure con
l’oscilloscopio e l’analizzatore di spettro
Cenni sui Sistemi
Automatici di Misura (SAM)
LabVIEW

G. Zingales, “Misure elettriche: metodi e strumenti”, UTET, Torino, 1993
E. Doebelin: Mesurement systems, Mc Graw Hill;

Introduzione al corsoIl trend tecnologico, overview su VLSI Design automation, Generalità sul flusso di progettazione hardware.Parte I Progettazione digitaliProgetto di reti combinatoriAlgebra di commutazione. Espressioni booleane minime. Minimizzazione mediate il metodo delle mappe di Karnaugh e di Quine-McCluckey.Progetto di reti sequenziali sincroneIntroduzione alle macchine sequenziali. Gli elementi di memoria. Sintesi di reti sequenziali sincrone. Minimizzazione delle macchine a stati finiti completamente specificate e non completamente specificate.I componenti di un sistema digitale.Multiplexer, Decoder, Encoder, Comparatore, Registri, Register file. Sommatori. Progetto di un ALUProgettazione di un sistema digitaleFlusso di progettazione di un sistema digitale. Datapath e unità di controllo. Linguaggi per la descrizione dello hardware. Il VHDL.Parte II Il calcolatoreOrganizzazione del calcolatoreOrganizzazione dei calcolatori elettronici. Valutazione delle prestazioni di un calcolatore.Architettura del Set di Istruzione dei processori.Organizzazione sequenziale di un processore. Datapath di un processore sequenziale. Unità di Controllo di un processore sequenziale: realizzazione cablata e microprogrammata.Organizzazione pipeline di un processore. Il Sottosistema di memoria. Gestione dei dispositivi di I/O.Il linguaggio AssemblyAssembler, clinker e loader. Instruction Set Architecture MIPS64. Assembly del processore EduMIPS64. Un Instruction Set Simulator per il processore EduMIPS.

Bucci, Calcolatori elettronici - Architettura e organizzazione, McGraw Hill, 2009, ISBN: 9788838664700

1. Introduzione: introduzione al corso, la storia delle TLC, descrizione generale di un sistema di comunicazione, sorgenti analogiche e digitali, trasduttori. Caratteristiche del segnale telefonico. Definizioni di bit-rate, SNR, BER, SER. Parametri prestazionali di un sistema di comunicazione. Frequenze audio, pressione sonora, distribuzione delle ampiezze del segnale vocale, perdita di sensibilità dell’udito.2. Canali di comunicazione: ideale, perfetto, lineare e permanente, lineare e non permanente, non lineare. Coefficiente di distorsione di armonica. Equalizzazione. Canali rumorosi. Multiplazione a divisione di frequenza (FDM). Banda di guardia. Filtri di enfasi e di deenfasi. Esercitazioni.3. Teoria dell’informazione: Misura dell’informazione ed entropia. Sorgenti discrete ed esempi. Codifica di sorgente: proprietà dei codici, lunghezza di un codice, codifica a blocchi, codici di Gray, Shannon-Fano, Huffman. Esercitazioni.4. PCM e codifica di linea: Conversione A/D. Campionamento. Quantizzazione uniforme e non uniforme. Codifica PCM, legge A e μ. Vocoder. Trasmissione e rigenerazione di segnali PCM su canali rumorosi. Principali codici di linea binari. Codifica multilivello. Esercitazioni.5. Codifica di canale: Codici a blocco. Rate del codice. Ritardo di codifica. Codice lineare e sistematico. Matrice generatrice. Codice a ripetizione e di parità. Distanza di Hamming. Ritardo di decodifica. Interleaver. Codici convoluzionali.6. Quadripoli rumorosi: Banda equivalente di rumore, temperatura equivalente di rumore, figura di rumore. Esercitazioni.7. Modulazione e trasmissione di segnali analogici: modulazione e demodulazione d’ampiezza DSB, SSB, AM e VSB; modulazione angolare FM e PM; effetto del rumore; modulatori e demodulatori; confronto delle tecniche di modulazione. Esercitazioni8. Trasmissione numerica in banda base e traslata: Sistemi PAM binari ed M-ari in banda base. Modulazione numerica ASK, FSK, PSK, QAM, OFDM. Esercitazioni9. Reti e sistemi di telecomunicazione: rete telefonica fissa e mobile, centrali telefoniche, trasmissione dati su rete telefonica, modem, ADSL, topologia delle reti dati, tecniche di commutazione, protocolli IP, telefonia su IP.

[1] K. Sam, Shanmugam “Digital and Analog Communication Systems”, John Wiley & Sons.
[2] Couch Leon, “Fondamenti di Telecomunicazioni”, Apogeo Education, 2002.
[3] S. Haykin, M. Moher “Introduzione alle telecomunicazioni analogiche e digitali”, Casa Editrice Ambrosiana, 2007
[4] Appunti del docente.