20401807 - ESPERIMENTAZIONI DI FISICA III

Il corso copre i fondamenti della tecnologia elettronica, al fine di approfondire la comprensione dei dispositivi elettronici che fanno parte delle tecnologie che ci circondano.
In particolare, il corso è orientato alle applicazioni dei componenti elettronici per le misurazioni fisiche.
Scopo del corso è quello di fornire agli studenti la capacità di:
1. Identificare le applicazioni e le potenzialità dell’elettronica nei laboratori di Fisica.
2. Riconoscere i diversi componenti elettronici utilizzati per le diverse funzioni elettroniche.
3. Essere in grado di analizzare semplici circuiti elettronici analogici e digitali.
4. Essere in grado di gestire la strumentazione di base presente in un laboratorio di elettronica.
scheda docente | materiale didattico

Programma

Il corso prevede Lezioni frontali svolte dal docente e Esercitazioni di laboratorio.

Programma del Corso
Concetti fondamentali dell’elettronica utilizzata campo delle misurazioni. Introduzione alla fisica dei semiconduttori, ai diodi, ai transistor BJT e MOS. Introduzione al concetto di amplificazione e ai principi del feedback. Applicazioni degli amplificatori operazionali. Introduzione all'elettronica digitale e applicazioni delle porta logiche.
Le lezioni sono integrate da esercitazioni di laboratorio (con frequenza obbligatoria).
Lo scopo delle esercitazioni di laboratorio è di fornire agli studenti esperienza in grado di metterli in condizione di testare i componenti elettronici studiati durante le lezioni teoriche. Gli studenti devono svolgere tutte le esercitazioni di laboratorio, raccogliere i dati e presentare, alla fine dell’esercitazione o entro la settimana seguente, una relazione scritta sull'esperienza svolta.

Elenco delle esercitazioni di laboratorio
Applicazioni di circuiti con diodi a giunzione
Cella Solare
Applicazioni degli amplificatori operazionali (tre esperienze)
Esercizi con BJT e MOS (due esperienze)
Applicazioni con porte logiche




Testi Adottati

Per la preparazione all'esame, gli studenti,
oltre a consultare il materiale didattico messo a disposizione sul sito web del docente (http://host.uniroma3.it/laboratori/escher/ESP_I.html)
possono consultare i seguenti testi:

(a) G. Schirripa Spagnolo, Elettronica Applicata, Edizioni Efesto, ISBN 978 88 9910 456 6
(b) Thomas C. Hayes and Paul Horowitz, Learning the Art of Electronics: A Hands-On Lab Course, Cambridge University Press (2016) ISBN 978 05 2117 7238


Bibliografia Di Riferimento

Ulteriori testi, utili per approfondire particolari aspetti del programma, sono: Andrea Nigro, Segnali e Sistemi: Elettronica per studenti di Fisica, Pubblicazione Indipendente, ISBN 978-19 7670 315 7 Adel S. Sedra and Kenneth C. Smith, Microelectronic Circuits: Theory And Application, 7Th Edn, OXFORD UNIVERSITY PRESS (2017), ISBN 97801 9947 629 9 Thomas Floyd, Digital Fundamentals, Global Edition, Pearson Education (2015) ISBN 978 12 9207 598 3

Modalità Erogazione

Lezioni frontali effettuate con l’ausilio di proiezione di immagini e di materiali audiovisivi Il corso prevede la partecipazione obbligatoria ad otto prove di laboratorio riguardanti esperimenti di misure elettroniche. Ciascuna esperienza di laboratorio è completata da una relazione scritta (valutata).. Per queste prove gli studenti saranno divisi in gruppi di 2 studenti ognuno.

Modalità Frequenza

Gli studenti devono svolgere almeno 80% delle esercitazioni di laboratorio (almeno 6 esperienze su otto). In sede d'esame, essi sono esonerati dalla prova pratica se hanno svolto in modo proficuo tutte le prove di laboratorio (nessuna assenza).

Modalità Valutazione

L'apprendimento viene verificato progressivamente durante tutto il corso attraverso le relazioni delle esperienze di laboratorio. Ogni studente redige 8 relazioni che vengono via via corrette e restituite. La valutazione di queste relazioni entra nella valutazione complessiva ai fini dell’esame. L'apprendimento viene infine verificato attraverso una ulteriore prova di laboratorio (da far affrontare agli studenti che durante l'anno hanno svolto relazioni insufficienti) e da una discussione orale delle relazioni redatte durante il corso. La prova orale è diretta ad accertare: > la conoscenza della fisica delle esperienze eseguite; > la padronanza del linguaggio scientifico > i contenuti teorici dei metodi di analisi dei dati; > capacità d’uso, critico e consapevole, degli strumenti utilizzati in laboratorio.

scheda docente | materiale didattico

Programma

Il corso prevede Lezioni frontali svolte dal docente e Esercitazioni di laboratorio.

Programma del Corso
Concetti fondamentali dell’elettronica utilizzata campo delle misurazioni. Introduzione alla fisica dei semiconduttori, ai diodi, ai transistor BJT e MOS. Introduzione al concetto di amplificazione e ai principi del feedback. Applicazioni degli amplificatori operazionali. Introduzione all'elettronica digitale e applicazioni delle porta logiche.
Le lezioni sono integrate da esercitazioni di laboratorio (con frequenza obbligatoria).
Lo scopo delle esercitazioni di laboratorio è di fornire agli studenti esperienza in grado di metterli in condizione di testare i componenti elettronici studiati durante le lezioni teoriche. Gli studenti devono svolgere tutte le esercitazioni di laboratorio, raccogliere i dati e presentare, alla fine dell’esercitazione o entro la settimana seguente, una relazione scritta sull'esperienza svolta.

Elenco delle esercitazioni di laboratorio
Applicazioni di circuiti con diodi a giunzione
Cella Solare
Applicazioni degli amplificatori operazionali (tre esperienze)
Esercizi con BJT e MOS (due esperienze)
Applicazioni con porte logiche

Testi Adottati

Per la preparazione all'esame, gli studenti,
oltre a consultare il materiale didattico messo a disposizione sul sito web del docente (http://host.uniroma3.it/laboratori/escher/ESP_I.html)
possono consultare i seguenti testi:

(a) G. Schirripa Spagnolo, Elettronica Applicata, Edizioni Efesto, ISBN 978 88 9910 456 6
(b) Thomas C. Hayes and Paul Horowitz, Learning the Art of Electronics: A Hands-On Lab Course, Cambridge University Press (2016) ISBN 978 05 2117 7238

Bibliografia Di Riferimento

Ulteriori testi, utili per approfondire particolari aspetti del programma, sono: Andrea Nigro, Segnali e Sistemi: Elettronica per studenti di Fisica, Pubblicazione Indipendente, ISBN 978-19 7670 315 7 Adel S. Sedra and Kenneth C. Smith, Microelectronic Circuits: Theory And Application, 7Th Edn, OXFORD UNIVERSITY PRESS (2017), ISBN 97801 9947 629 9 Thomas Floyd, Digital Fundamentals, Global Edition, Pearson Education (2015) ISBN 978 12 9207 598 3

Modalità Erogazione

Lezioni frontali effettuate con l’ausilio di proiezione di immagini e di materiali audiovisivi Il corso prevede la partecipazione obbligatoria ad otto prove di laboratorio riguardanti esperimenti di misure elettroniche. Ciascuna esperienza di laboratorio è completata da una relazione scritta (valutata).. Per queste prove gli studenti saranno divisi in gruppi di 2 studenti ognuno.

Modalità Frequenza

Gli studenti devono svolgere almeno 80% delle esercitazioni di laboratorio (almeno 6 esperienze su otto). In sede d'esame, essi sono esonerati dalla prova pratica se hanno svolto in modo proficuo tutte le prove di laboratorio (nessuna assenza).

Modalità Valutazione

L'apprendimento viene verificato progressivamente durante tutto il corso attraverso le relazioni delle esperienze di laboratorio. Ogni studente redige 8 relazioni che vengono via via corrette e restituite. La valutazione di queste relazioni entra nella valutazione complessiva ai fini dell’esame. L'apprendimento viene infine verificato attraverso una ulteriore prova di laboratorio (da far affrontare agli studenti che durante l'anno hanno svolto relazioni insufficienti) e da una discussione orale delle relazioni redatte durante il corso. La prova orale è diretta ad accertare: > la conoscenza della fisica delle esperienze eseguite; > la padronanza del linguaggio scientifico > i contenuti teorici dei metodi di analisi dei dati; > capacità d’uso, critico e consapevole, degli strumenti utilizzati in laboratorio.