NUMERI REALI E RELATIVA TOPOLOGIA, FUNZIONI REALI DI UNA VARIABILE REALE, LIMITI DI FUNZIONI, DIFFERENZIABILITÀ, INTEGRALI, FORMULA DI TAYLOR, NUMERI COMPLESSI, SERIE NUMERICHE, FUNZIONI REALI DI PIÙ VARIABILI REALI, EQUAZIONI DIFFERENZIALI.

"A. LAFORGIA, CALCOLO DIFFERENZIALE E INTEGRALE, ED. ACCADEMICA;
P. MARCELLINI E C. SBORDONE, ELEMENTI DI CALCOLO. VERSIONE SEMPLIFICATA PER I NUOVI CORSI DI LAUREA, ED. LIGUORI;
P. MARCELLINI E C. SBORDONE, ESERCITAZIONI DI MATEMATICA, VOL. 1, PARTE 1 E 2, ED. LIGUORI."

ARCHITETTURA DEI CALCOLATORI. INTRODUZIONE ALLA PROGRAMMAZIONE E ALLA PROGRAMMAZIONE A OGGETTI. PROBLEMI E ALGORITMI. IL LINGUAGGIO DI PROGRAMMAZIONE JAVA. STRUMENTI PER LA PROGRAMMAZIONE. USO DI OGGETTI. VARIABILI E ASSEGNAZIONE. TIPI ED ESPRESSIONI. ISTRUZIONI DI CONTROLLO: ISTRUZIONI CONDIZIONALI; BLOCCO; ISTRUZIONI RIPETITIVE. QUALITÀ DEI PROGRAMMI. DEFINIZIONE DI METODI. CORRETTEZZA. STRINGHE. DEFINIZIONE DI CLASSI. ARRAY. ARRAY DI ARRAY. MODELLO RUNTIME. RICORSIONE. ALGORITMI FONDAMENTALI SU ARRAY.

CABIBBO L., FONDAMENTI DI INFORMATICA: OGGETTI E JAVA. MCGRAW-HILL, 2004

NOZIONI FONDAMENTALI DI TEORIA DEGLI INSIEMI. SPAZI VETTORIALI. COMBINAZIONI LINEARI. DIPENDENZA ED INDIPENDENZA LINEARE. SOTTOSPAZI. INTERSEZIONE DI SOTTOSPAZI. BASE DI UNO SPAZIO VETTORIALE. DIMENSIONE DI UNO SPAZIO VETTORIALE. MATRICI. SOMMA DI MATRICI. PRODOTTO DI UNA MATRICE PER UNO SCALARE. LO SPAZIO VETTORIALE DELLE MATRICI MXN A COEFFICIENTI REALI. PRODOTTO RIGHE PER COLONNE. DETERMINANTE DI UNA MATRICE QUADRATA. PROPRIETÀ DEI DETERMINANTI. REGOLA DI SARRUS. TEOREMA DI LAPLACE. MATRICE AGGIUNTA. MATRICE TRASPOSTA. MATRICE INVERSA. MATRICI DIAGONALI. MATRICI TRIANGOLARI. RIDUZIONE A GRADINI DI UNA MATRICE. MINORI DI UNA MATRICE. RANGO DI UNA MATRICE. TEOREMA DEGLI ORLATI. SISTEMI LINEARI. SISTEMI OMOGENEI. SISTEMI EQUIVALENTI. SISTEMI COMPATIBILI E INCOMPATIBILI. SISTEMI QUADRATI. TEOREMA DI ROUCHÈ-CAPELLI. TEOREMA DI CRAMER. RISOLUZIONE DI UN SISTEMA LINEARE. METODO DI ELIMINAZIONE DI GAUSS. MATRICI SIMILI. MATRICI DIAGONALIZZABILI. POLINOMIO CARATTERISTICO. AUTOVALORI, AUTOVETTORI, AUTOSPAZI. MOLTEPLICITÀ ALGEBRICA E MOLTEPLICITÀ GEOMETRICA DI UN AUTOVALORE. CONDIZIONI NECESSARIE E SUFFICIENTI PER LA DIAGONALIZZABILITÀ DI UNA MATRICE. LO SPAZIO DEI VETTORI GEOMETRICI. PRODOTTO SCALARE. PRODOTTO VETTORIALE.

R.PROCESI-R.ROTA- LEZIONI DI ALGEBRA LINEARE E GEOMETRIA, ED.ACCADEMICA
R.PROCESI-R.ROTA- ESERCIZI DI GEOMETRIA E ALGEBRA, ED. ZANICHELLI

CIRCUITI IN CORRENTE ALTERNATA. RISONANZA. TRASFORMATORE.
EQUAZIONI DI MAXWELL; FORMA DIFFERENZIALE; EQUAZIONE D’ONDA.
ONDE ARMONICHE PIANE; ONDE SFERICHE; ONDE CILINDRICHE.
VELOCITÀ DELLE ONDE ELETTROMAGNETICHE. INDICE DI RIFRAZIONE.
POLARIZZAZIONE DELLE ONDE ELETTROMAGNETICHE.
INTENSITÀ DELLE ONDE ELETTROMAGNETICHE: IL VETTORE DI POYNTING.
LO SPETTRO ELETTROMAGNETICO.
REFLESSIONE E RIFRAZIONE DI ONDE ELETTROMAGNETICHE: LE LEGGI DI SNELL.
DISPERSIONE: L’EQUAZIONE DI CAUCHY. LO SPETTROSCOPIO A PRISMA.
PRINCIPIO DI HUYGENS-FRESNEL.
COEFFICIENTI DI RIFLESSIONE E TRASMISSIONE: LE EQUAZIONI DI FRESNEL.
POLARIZZAZIONE PER RIFLESSIONE: L’ANGOLO DI BREWSTER.
BIRIFRANGENZA: LAMINE A QUARTO D’ONDA E A MEZZ’ONDA; DICROISMO; LEGGE DI MALUS; POLARIZZATORI. EFFETTI ELETTRO-OTTICI DI KERR E DI POCKELS. POLARIZZAZIONE PER DIFFUSIONE. ATTIVITÀ OTTICA.
OTTICA GEOMETRICA: SPECCHI SFERICI; LENTI SOTTILI; INGRANDIMENTO; POTERE RISOLUTIVO; ABERRAZIONI; STRUMENTI OTTICI; L’OCCHIO UMANO.
INTERFERENZA DI ONDE ELETTROMAGNETICHE: L’INTERFEROMETRO DI YOUNG; L’INTERFEROMETRO DI MICHELSON.
IL RETICOLO DI DIFFRAZIONE. POTERE RISOLUTIVO: IL CRITERIO DI RAYLEIGH.
SPETTROSCOPIA.
DIFFRAZIONE DI ONDE ELETTROMAGNETICHE. DIFFRAZIONE DI FRAUNHOFER DA SINGOLA FENDITURA. PRINCIPIO DI BABINET.
INTERAZIONE TRA MATERIA E RADIAZIONE. SPETTRO DI CORPO NERO: LE LEGGI DI STEFAN-BOLTZMANN E DI WIEN; LA LEGGE DI RAYLEIGH-JEANS; LA LEGGE DI PLANCK. TEORIA DI EINSTEIN DELL’EFFETTO FOTOELETTRICO. IL MODELLO DI BOHR PER L’ATOMO DI IDROGENO.
FISICA QUANTISTICA: LIVELLI QUANTIZZATI DI ENERGIA; RELAZIONE DI DE BROGLIE; PRINCIPIO DI INDETERMINAZIONE DI HEISENBERG; PRINCIPIO DI COMPLEMENTARITÀ DI BOHR; ONDE DI PROBABILITÀ; EQUAZIONE DI SCHRODINGER.

• P. MAZZOLDI, M. NIGRO, C. VOCI, “ELEMENTI DI FISICA – ELETTROMAGNETISMO” EDISES EDIZIONI SCIENTIFICHE ED UNIVERSITARIE

GENERALITÀ SUI SISTEMI DI COMUNICAZIONE. DEFINIZIONI DI MESSAGGIO E DI SEGNALE. RAPPRESENTAZIONE DI UN SEGNALE MEDIANTE LA FORMA D'ONDA, ENERGIA E POTENZA. I SEGNALI COME ELEMENTI DI UNO SPAZIO VETTORIALE. RAPPRESENTAZIONE DI FOURIER GENERALIZZATA. DEFINIZIONE E PROPRIETÀ DELLE FUNZIONI DI AUTOCORRELAZIONE E DI INTERCORRELAZIONE. TRASFORMAZIONI LINEARI IN SENSO ESTESO. RAPPRESENTAZIONE DEI SEGNALI BASATA SULL'IMPULSO MATEMATICO. RELAZIONI INGRESSO USCITA PER SISTEMI LINEARI E PERMANENTI, CONVOLUZIONE E SUE PROPRIETÀ. SEGNALI PERIODICI E LORO RAPPRESENTAZIONE IN SERIE DI FOURIER. TRASFORMATA DI FOURIER. TEOREMA DI PARSEVAL GENERALIZZATO E SUA APPLICAZIONE AL CASO DEI SEGNALI DI ENERGIA E DEI SEGNALI PERIODICI. TEOREMI DI WIENER PER SEGNALI DI ENERGIA E DI POTENZA. SPETTRI DI DENSITÀ DI ENERGIA E DI DENSITÀ DI POTENZA. SEGNALI LIMITATI IN BANDA. TEOREMA DEL CAMPIONAMENTO. EFFETTI DA SOTTOCAMPIONAMENTO. TRASFORMATA DI HILBERT. SEGNALE ANALITICO ED INVILUPPO COMPLESSO, COMPONENTI ANALOGICHE DI BASSA FREQUENZA. TRASFORMAZIONI LINEARI DI SEGNALI LIMITATI IN BANDA SIA CONTIGUA CHE NON CONTIGUA ALL'ORIGINE E RELAZIONI TRA I CAMPIONI DELLE RELATIVE RAPPRESENTAZIONI. MODULAZIONE DI AMPIEZZA (BLD-PI, BLD-PS, BLR, BLU), SCHEMI DI RICEVITORI BASATI SU DEMODULAZIONE SINCRONA E DI INVILUPPO. MODULAZIONE ANGOLARE (DI FASE E DI FREQUENZA) PER SEGNALI ANALOGICI. DEMODULAZIONE PER SEGNALI MODULATI DI FREQUENZA.
IMPOSTAZIONE FREQUENTISTICA ED ASSIOMATICA DELLA TEORIA DELLE PROBABILITÀ. TEOREMI FONDAMENTALI. TEOREMA DI BAYES. VARIABILI ALEATORIE, FUNZIONI DI DISTRIBUZIONE E FUNZIONI DI DENSITÀ DI PROBABILITÀ. VALORE ATTESO: DEFINIZIONE E PROPRIETÀ, MOMENTI CENTRATI E NON CENTRATI, MATRICE DI COVARIAZA. FUNZIONI DI VARIABILI ALEATORIE. FUNZIONE CARATTERISTICA. TRASFORMAZIONI LINEARI DI VARIBILI ALEATORIE. TEOREMA DEL LIMITE CENTRALE. VARIBILE ALEATORIE GAUSSIANE UNIDIMENSIONALI E PLURIDIMENSIONALI. VARIABILI ALEATORIE DI BERNOULLI E DI POISSON. LEGGI DEI GRANDI NUMERI. PROCESSI ALEATORI: DEFINIZIONI E PROPRIETÀ. PROCESSI STAZIONARI, MEDIE D'INSIEME E MEDIE TEMPORALI. PROCESSI ERGODICI E TEOREMI COLLEGATI, SORGENTI RIDUCIBILI. PROCESSI AD ALEATORIETÀ PARAMETRICA: PROCESSO ARMONICO. TRASFORMAZIONI LINEARI E NON-LINEARI DI PROCESSI ERGODICI. PROCESSI GAUSSIANI. PROPRIETÀ DELLE COMPONENTI ANALOGICHE DI BASSA FREQUENZA, DELL'INVILUPPO E DELLA FASE DI PROCESSI GAUSSIANI LIMITATI IN BANDA NON CONTIGUA ALL'ORIGINE. ONDA P.A.M. PROCESSO ARMONICO.

• R. CUSANI- TEORIA DEI SEGNALI- INGEGNERIA DUEMILA
PERAPPROFONDIMENTI ED ESERCIZI
• RICCARDO LEONARDI, PIERANGELO MIGLIORATI, ESERCIZI DI TEORIA DEI SEGNALI, TERZA EDIZIONE, SOCIETÀ EDITRICE ESCULAPIO, 2011

Dai campi ai circuiti: limiti e validità della rappresentazione circuitale. Leggi di Kirkhhoff. Caratteristiche topologiche dei circuiti. Collegamenti in serie e in parallelo, nodi e maglie. Introduzione alla teoria dei grafi. Tagli e maglie fondamentali. Matrici di incidenza. Convenzioni dei generatori e degli utilizzatori. Potenza elettrica e passività. Teorema di Tellegen. Reciprocità. Bipolo, multipolo, porta e multiporta. Linearità, tempo-invarianza, memoria. Leggi costitutive dei bipoli passivi R L C e dei generatori ideali di tensione e di corrente. Dualità. Generatori controllati, mutue induttanze, giratore, trasformatore ideale e nullore. Analisi di reti senza memoria: metodi generali dei nodi e delle maglie, trasformazioni topologiche equivalenti e teorema di Thevenin. Teorema del massimo trasferimento di potenza. Interruttori ideali. Trasformata di Laplace per la risoluzione dei circuiti lineari con memoria. Impedenza, ammettenza e funzioni di rete nel dominio di Laplace. Metodi di antitrasformazione delle funzioni razionali fratte. Estensione al dominio di Laplace dei metodi per la risoluzione dei circuiti. Risposta transitoria e permanente. Risposta libera e forzata. Stabilità nei circuiti. Analisi di regimi permanenti. Circuiti in continua. Regime sinusoidale. Metodo dei Fasori. Impedenza, ammettenza e funzioni di rete nel dominio della frequenza. Potenza attiva, reattiva e complessa. Confronto tra dominio di Laplace e dominio della frequenza. Circuiti risonanti. Regime armonico e Serie di Fourier. Proprietà filtranti dei circuiti passivi e attivi ideali. Principali rappresentazioni dei due-porte bilanciati e sbilanciati. Interconnessione di due-porte.

G. MARTINELLI, M. SALERNO – FONDAMENTI DI ELETTROTECNICA VOL.I E II – ED. SIDEREA
DISPENSE REPERIBILI SUL SITO INTERNET DEL CORSO

EQUAZIONI DI MAXWELL IN COORDINATE CURVILINEE ORTOGONALI GENERALIZZATE. PROPRIETÀ MACROSCOPICHE DELLA MATERIA E RELAZIONI COSTITUTIVE PER MEZZI GENERALI. OPERATORE NABLA. ESPRESSIONE DELL’OPERATORE NABLA IN COORDINATE CURVILINEE ORTOGONALI GENERALIZZATE. ONDE PIANE IN MEZZI ILLIMITATI. SOLUZIONE PER ONDA PIANA IN MEZZI BIANISOTROPI. PROPAGAZIONE DEL CAMPO ELETTROMAGNETICO IN MEZZI MATERIALI NON CONVENZIONALI: MEZZI CHIRALI, MEZZI ANISOTROPI, MEZZI BI-ANISOTROPI; FERRITI. RICHIAMI SUL CALCOLO DEGLI AUTOMODI. EQUAZIONI DI MAXWELL NEL SISTEMA DI RIFERIMENTO KDB. FORMALISMO DI MARKUWITZ E SCHWINGER. METODO DELLA RISONANZA TRAVERSA. LINEE DI TRASMISSIONE TEM GENERALIZZATE. OSTACOLO IN GUIDA D’ONDA. STRUTTURE IRRADIANTI STRATIFICATE A SIMMETRIA PLANARE. FUNZIONE DIADICA DI GREEN SPAZIALE E SPETTRALE IN STRUTTURE PLANARI INTEGRATE CARICATE CON MATERIALI CONVENZIONALI E CON MATERIALI COMPLESSI. APPLICAZIONE DELLA TEORIA SPETTRALE ALL'ANALISI E AL PROGETTO DI ANTENNE INTEGRATE A MICROONDE. METODI NUMERICI PER L’ELETTROMAGNETISMO. I METAMATERIALI: APPLICAZIONI AL BIOELETTROMAGNETISMO ALL’ELETTRONICA ED ALLE TELECOMUNICAZIONI. ELETTRODINAMICA DEI MATERIALI CON RIFRAZIONE NEGATIVA: ESEMPIO DELLA SUPERLENTE COME DISPOSITIVO ADATTANTE. RIFRAZIONE NEGATIVA E VELOCITÀ DI FASE NEGATIVA IN METAMATERIALI “LEFT-HANDED”. DIFFUSIONE DELLA LUCE NEI RISONATORI "SPLIT-RING". ONDE MAGNETO-INDUTTIVE IN UN METAMATERIALE CON ELEMENTI A DOPPIA PERIODICITÀ. MATERIALI SINTONIZZABILI PER LA TECNICA DELLE MICROONDE. APPLICAZIONI DEI METAMATERIALI AI TERMINALI ED ALLE ANTENNE AD ALTO GUADAGNO. ESEMPI DI REALIZZAZIONE DI NANOANTENNE. LITOGRAFIA “NANOIMPRINT” E “SOFT” PER METAMATERIALI PLANARI FOTONICI. POLARITONI SUPERFICIALI IN GUIDE D’ONDA CARICATE CON STRATI “LEFT-HANDED” ASIMMETRICI. PROPRIETÀ DI GUIDE D’ONDA PLASMONICO-POLARITONICHE SU NANOFILI D’ARGENTO. PECULIARITÀ SPETTRALI DEL CAMPO ELETTROMAGNETICO DIFFUSO DA CILINDRI DI VESELAGO. MEZZI ELETTROMAGNETICI DI TIPO “LEFT-HANDED” FUNZIONANTI NELLA BANDA DEI TERAHERTZ. PROPRIETÀ DI GUIDE D’ONDA A SIMMETRIA CIRCOLARE CARICATE CON NANO FILI METALLICI. STRUTTURE DISSIPATIVE SPAZIALI IN RISONATORI FABRY-PEROT CON INDICE DI RIFRAZIONE NEGATIVO. ANALISI DI STRUTTURE CON MATERIALE METALLICO INVARIANTE PER TRASLAZIONE O SINGOLARMENTE/DOPPIAMENTE NEGATIVO. PROPAGAZIONE DELL’ONDA ELETTROMAGNETICA IN STRUTTURE APERIODICHE COMPOSTE CON METAMATERIALI DI TIPO “LEFT- E RIGHT HANDED”. CARATTERISTICHE ELETTROMAGNETICHE DI STRUTTURE PERIODICHE MONODIMENSIONALI CON SUBSTRATI AD INDICE DI RIFRAZIONE NEGATIVO. MODELLO ANALITICO PER LA PROPAGAZIONE OTTICA IN UN MATERIALE “LEFT-HANDED” NON LINEARE. METAMATERIALI PER LA SENSORISTICA DI CAMPIONI BIOLOGICI.

• BASSI P., SCOLARI L., ZOLI R., PROPAGAZIONE DI ONDE ELETTROMAGNETICHE, CLUEB, 2006.
• C.T.A. JOHNK, ENGINEERING ELECTROMAGNETIC FIELDS AND WAVES, JOHN WILEY & SONS, 1988.
• CHEN-TO TAI, GENERALYZED VECTOR AND DYADIC ANALYSIS, IEEE PRESS, 1992.
• COLLIN R.E., FIELD THEORY OF GUIDED WAVES, IEEE PRESS, NEW YORK, 1991.
• CONCIAURO G., PERREGRINI L., FONDAMENTI DI ONDE ELETTROMAGNETICHE, MCGRAW-HILL, 2003.
• DUDLEY D.G., MATHEMATICAL FOUNDATIONS FOR ELECTROMAGNETIC THEORY, IEEE PRESS, 1994.
• FELSEN L.B., MARCUVITZ N., RADIATION AND SCATTERING OF WAVES, IEEE PRESS, 1994.
• KONG J.A., ELECTROMAGNETIC WAVE THEORY, WILEY, NEW YORK, 1992.
• LANDAU L., LIFCHITZ E., ÉLECTRODYNAMIQUE DES MILIEUX CONTINUS, EDITIONS MIR, 1969.
• MISRA D.K., PRACTICAL ELECTROMAGNETICS: FROM BIOMEDICAL SCIENCES TO WIRELESS COMMUNICATION, JOHN WILEY & SONS, 2007.
• .RINDLER W., RELATIVITY (SPECIAL, GENERAL, AND COSMOLOGICAL), OXFORD UNIVERSITY PRESS, 2006.
• .SPIGLER R., GRADIENTE ROTORE DIVERGENZA E APPLICAZIONI, EDIZIONI LIBRERIA CORTINA, PADOVA, 1987.
• STRATTON J.A., TEORIA DELL’ELETTROMAGNETISMO, ED. BORINGHIERI, 1952.
• VAN BLADEL J., SINGULAR ELECTROMAGNETICS FIELDS AND SOURCES, IEEE PRESS, 1991.
• VEGNI L., TOSCANO A., BILOTTI F., ESERCIZI DI CAMPI ELETTROMAGNETICI I (SECONDA EDIZIONE), EDITORE ESCULAPIO, BOLOGNA, 2002.
• YEH P., OPTICAL WAVES IN LAYERED MEDIA, JOHN WILEY & SONS, 1988.

ELETTRONICA ANALOGICA

AMPLIFICATORI OPERAZIONALI.
CONFIGURAZIONI FONDAMENTALI DEGLI AMPLIFICATORI OPERAZIONALI: INVERTENTE E NON INVERTENTE. OPAMP IDEALE: VINCOLI. CARATTERISTICHE IDEALI DI ANELLO APERTO. RETROAZIONE NEGATIVA. ALIMENTAZIONE DEGLI OPAMP. SATURAZIONE.
CIRCUITI LINEARI AD AMPLIFICATORI OPERAZIONALI.
GENERATORI DI TENSIONI E CORRENTI CONTINUE. CONVERTITORI V-I. AMPLIFICATORI DI CORRENTE. AMPLIFICATORI DIFFERENZIALI.
FILTRI ATTIVI.
FILTRI ATTIVI DEL PRIMO ORDINE. FILTRI DEL SECONDO ORDINE. CONFIGURAZIONE SALLEN-KEY E RETROAZIONE MULTIPLA. FILTRI DI ORDINE SUPERIORE. RISPOSTE DI TIPO BESSEL, BUTTERWORTH E CHEBYSHEV. PROGETTAZIONE DI UN FILTRO DI ORDINE SUPERIORE. SENSIBILITÀ DEI FILTRI.
LIMITAZIONI STATICHE E DINAMICHE DEGLI AMPLIFICATORI OPERAZIONALI.
DEVIAZIONI DALLA IDEALITÀ DI UN AMPLIFICATORE OPERAZIONALE. CORRENTI DI POLARIZZAZIONE E DI SBILANCIAMENTO DI INGRESSO. TENSIONE DI SBILANCIAMENTO. IMPEDENZE D’INGRESSO E D’USCITA. RISPOSTA IN FREQUENZA DEGLI AMPLIFICATORI OPERAZIONALI. RISE TIME. SLEW-RATE.
STABILITÀ E COMPENSAZIONE IN FREQUENZA.
CRITERI DI STABILITÀ. MARGINE DI FASE. AMPLIFICATORI COMPENSATI E NON COMPENSATI. TECNICHE DI COMPENSAZIONE IN FREQUENZA.
CONVERSIONE ANALOGICO-DIGITALE
TECNICHE DI CONVERSIONE D-A E A-D. STRUTTURA A SCALA R-2R. CONVERTITORI FLASH. SPECIFICHE DI DAC E ADC.

ELETTRONICA DIGITALE

LOGICA COMBINATORIA
PORTE LOGICHE COMBINATORIE, STRUTTURA INTERNA CMOS. RETI PUN E PDN.
LOGICA PASS TRANSISTOR.
TAVOLE DELLA VERITÀ E RAPPRESENTAZIONE A PORTE NAND IN TERMINI DI SOP
TAVOLE DELLA VERITÀ E RAPPRESENTAZIONE A PORTE NOR IN TERMINI DI POS
TEMPORIZZAZIONE DELLE USCITE NEI CIRCUITI COMBINATORI
MAPPE DI KARNAUGH PER LA MINIMIZZAZIONE DI FUNZIONI BOOLEANE.
PROGETTO DI CIRCUITI COMBINATORI CON PORTE LOGICHE
CIRCUITI DI CODIFICA E DECODIFICA.
GENERAZIONE DI FUNZIONI UTILIZZANDO DECODIFICATORI
MULTIPLEXER E DEMULTIPLEXER
GENERAZIONE DI FUNZIONI UTILIZZANDO MULTIPLEXER
SOMMATORI BINARI HALF ADDER E FULL ADDER. COMPARATORE DIGITALE.
DISPOSITIVI LOGICI PROGRAMMABILI PAL E PLA

CIRCUITI SEQUENZIALI
LATCHES SET-RESET, FLIP-FLOP S-R
FLIP FLOP MASTER-SLAVE, FLIP- FLOP D.
FLIP FLOP J-K, FLIP FLOP T.
CONTATORI E DIVISORI DI FREQUENZA ASINCRONI.
REGISTRI A SCORRIMENTO PIPO E SISO

SERGIO FRANCO
“DESIGN WITH OPERATIONAL AMPLIFIERS AND ANALOG INTEGRATED CIRCUITS”,
3RD EDITION– MCGRAW-HILL, 2003

JERRY D. DANIELS
“DIGITAL DESIGN FROM ZERO TO ONE", WILEY

• Richiami di ottica
Equazioni di Maxwell, riflessione e rifrazione, la lente sottile, interferenza, diffrazione, ottica di Fresnel, fasci Gaussiani, reticoli, risonatori, elaborazione ottica.

• Ottica Guidata
Guida planare; modi di una guida planare; guida simmetrica; guida asimmetrica; struttura modale nelle guide planari; doppia guida planare simmetrica; accoppiamento modale; accoppiamento fra i modi di una guida (cenni); comunicazioni su portante ottica; tipi di fibra; modi delle fibre a salto d’indice; dispersione intermodale per fibre a salto d’indice; dispersione cromatica; fibre a profilo d’indice graduale.

• Dispositivi passivi
Divisori di potenza; accoppiatori direzionali; accoppiatori ad interferenza di molti modi (MMI); filtri ottici planari; interferometro di Mach Zehnder; spettroscopi a reticolo; reticoli blazed; waveguide grating routers (WGR); reticoli di Bragg; interferometri di Fabry Perot.

• Polarization mode dispersion (PMD)
Stati di polarizzazione; formalismo di Jones; parametri di Stokes; sfera di Poincarè; birifrangenza nelle fibre ottiche; stati di polarizzazione principali; differential group delay (DGD); vettore PMD; PMD power penalty.

• Trasmettitori ottici
interazione radiazione-materia (richiami), assorbimento ed emissione in un semiconduttore, bande di energia di un semiconduttore, densità degli stati, led, laser a semiconduttore, laser DFB, VCSEL, laser quantum dot.

• Amplificatori ottici
Caratteristiche, rumore, semiconductor optical amplifier (SOA), convertitori di lunghezza d’onda, Erbium Doped Fiber Amplifier (EDFA), Amplificatori Raman.

• Richiami di ottica
Equazioni di Maxwell, riflessione e rifrazione, la lente sottile, interferenza, diffrazione, ottica di Fresnel, fasci Gaussiani, reticoli, risonatori, elaborazione ottica.

• Ottica Guidata
Guida planare; modi di una guida planare; guida simmetrica; guida asimmetrica; struttura modale nelle guide planari; doppia guida planare simmetrica; accoppiamento modale; accoppiamento fra i modi di una guida (cenni); comunicazioni su portante ottica; tipi di fibra; modi delle fibre a salto d’indice; dispersione intermodale per fibre a salto d’indice; dispersione cromatica; fibre a profilo d’indice graduale.

• Dispositivi passivi
Divisori di potenza; accoppiatori direzionali; accoppiatori ad interferenza di molti modi (MMI); filtri ottici planari; interferometro di Mach Zehnder; spettroscopi a reticolo; reticoli blazed; waveguide grating routers (WGR); reticoli di Bragg; interferometri di Fabry Perot.

• Polarization mode dispersion (PMD)
Stati di polarizzazione; formalismo di Jones; parametri di Stokes; sfera di Poincarè; birifrangenza nelle fibre ottiche; stati di polarizzazione principali; differential group delay (DGD); vettore PMD; PMD power penalty.

• Trasmettitori ottici
interazione radiazione-materia (richiami), assorbimento ed emissione in un semiconduttore, bande di energia di un semiconduttore, densità degli stati, led, laser a semiconduttore, laser DFB, VCSEL, laser quantum dot.

• Amplificatori ottici
Caratteristiche, rumore, semiconductor optical amplifier (SOA), convertitori di lunghezza d’onda, Erbium Doped Fiber Amplifier (EDFA), Amplificatori Raman.

• Ricevitori ottici
Caratteristiche, fotodiodi p-i-n, fotodiodi a valanga, rumore nei fonorivelatori, BER
minima potenza ricevuta, limite quantico della foto rivelazione.

• Modulatori ottici
Modulazione diretta del laser, chirp, modulatori ad elettro-assorbimento, modulatori MZI, formati di modulazione, CS, DPSK, DQPSK; sistemi di modulazione coerenti.

Richard S. Quimby - Photonics and lasers.
Eduard Sackinger - Broadband circuits for optical fiber communication.
Govind P. Agrawal - Fiber-optic communication systems.
Govind P. Agrawal - Lightwave technology.
Hirioshi Isikawa - Ultrafast all-optical signal processing devices.
Salah Obayya - Computational photonics.

TEORIA CLASSICA DELLA RICEZIONE: PROCEDURA DI BAYES, PROCEDURA MINIMAX. VERIFICA DI IPOTESI BINARIA. RIVELAZIONE DI SEGNALI IN RUMORE ADDITIVO GAUSSIANO. VERIFICA DI IPOTESI M-ARIA. RIVELAZIONE M-ARIA IN RUMORE GAUSSIANO. MODULAZIONI NUMERICHE: INTERFERENZA INTERSIMBOLICA. MODULAZIONE ASK: PRINCIPI E PRESTAZIONI. CASI PARTICOLARI: RICEVITORE OTTIMO, RICEVITORE SUBOTTIMO, ESEMPI DI MODULAZIONE ASK. MODULAZIONE QAM: PRINCIPI E PRESTAZIONI. MODULAZIONE PSK: PRINCIPI E PRESTAZIONI. MODULAZIONI DERIVATE DALLA MODULAZIONE PSK: OQPSK E MSK. TECNICHE DI MODULAZIONE BASATE SULL’ESPANSIONE DELLO SPETTRO: MULTIPLAZIONE CDMA. DS-CDMA. CODICI D’ESPANSIONE OVSF, WALSH-HADAMARD. SEQUENZE DA REGISTRO A SCORRIMENTO, M-SEQUENCES. CODICI DI GOLD E KASAMI. TECNICHE PER IL CONTROLLO DINAMICO DELLA VELOCITÀ DI TRASMISSIONE. ANALISI DELLE PRESTAZIONI: CASI SINCRONO E ASINCRONO. CANALI AFFETTI DA FADING E DA CAMMINI MULTIPLI: MODELLO WIDE SENSE STATIONARY UNCORRELATED SCATTERING (WWSSU).RICEVITORE RAKE. DS-CDMA: ANALISI DELLE PRESTAZIONI IN UN MULTIPATH FADING CHANNEL CON RICEVITORE RAKE. MODULAZIONE OFDM: RAPPRESENTAZIONE NEL DOMINIO DEL TEMPO E DELLA FREQUENZA, ARCHITETTURA DI MODULAZIONE. ALGORITMO FFT PER IL CALCOLO DELLA TRASFORMATA DISCRETA DI FOURIER. EQUALIZZAZIONE NEL DOMINIO DELLA TRASFORMATA DISCRETA DI FOURIER. USO DEL PREFISSO CICLICO. ARCHITETTURA DI DEMODULAZIONE. PRESTAZIONI. CARATTERIZZAZIONE DEL RUMORE NEI CIRCUITI RUMORE TERMICO NEI BIPOLI PASSIVI. RUMORE TERMICO NELLE RETI 2 PORTE.

A. NERI. "APPUNTI DALLE LEZIONI DI TRASMISSIONI NUMERICHE".
DISPONIBILE GRATUITAMENTE IN FORMA ELETTRONICA DAL SITO HTTP://ELEARNING.DIA.UNIROMA3.IT/MOODLE/.

SUCCESSIONI E SERIE
POLINOMIO APPROSSIMANTE DI TAYLOR - PROPRIETÀ LOCALI E GLOBALI - SERIE DI POTENZE - SERIE DI TAYLOR
FUNZIONI VETTORIALI
DEFINITIONI ED ESEMPI - LIMITI E CONTINUITÀ DELLE FUNZIONI VETTORIALI - DERIVATE E INTEGRALI DELLE FUNZIONI VETTORIALI - CURVE NELLO SPAZIO E LORO LUNGHEZZA -TANGENTI E NORMALI DELLE CURVE
DERIVATE PARZIALI
FUNZIONI SCALAR DI VARIABILE VETTORIALE - LIMITI E CONTINUITÀ- DERIVATE PARZIALI, GRADIENTE - APPROSSIMAZIONE CON RETTE TANGENTI E DIFFERENZIALI
MASSIMI E MINIMI
INTEGRALI MULTIPLI
INTEGRALI DOPPI - INTEGRALI DOPPI IN COORDINATE POLARI - AREA DI UNA SUPERFICIE - INTEGRALI TRIPLI
INTEGRALI TRIPLI IN COORDINATE CILINDRICHE - INTEGRALI TRIPLI IN COORDINATE SFERICHE - MOMENTI E BARICENTRI - CAMBIAMENTO DELLE VARIABILI NEGLI INTEGRALI MULTIPLI
CALCOLO INTEGRALE NEI CAMPI VETTORIALI
CAMPI VETTORIALI - INTEGRALI DI LINEA - IL TEOREMA FONDAMENTALE DELL’INTEGRALE DI LINEA - CAMPI CONSERVATIVI - FORMULE DI GREEN - INTEGRALI DI SUPERFICIE - INTEGRALI ESTESI A SUPERFICIE ORIENTATE
IL TEOREMA DELLA DIVERGENZA
EQUAZIONI DIFFERENZIALI
BASIC NOTIONS IN EQUAZIONI DIFFERENZIALI - EQUAZIONI DIFFERENZIALI A VARIABILI SEPARABILI - EQUAZIONI DIFFERENZIALI ESATTE - EQUAZIONI DIFFERENZIALI LINEARI DEL PRIMO ORDINE - EQUAZIONI DIFFERENZIALI DEL SECONDO ORDINE OMOGENEE - EQUAZIONI DIFFERENZIALI DEL SECONDO ORDINE COMPLETE EQUAZIONI DIFFERENZIALI LINEARI OMOGENEE E NON OMOGENEE DI ORDINE SUPERIORE.

FULVIO BONGIORNO – CALCOLO II – TEORIA ED ESERCIZI – EDITORE ESCULAPIO - BOLOGNA

LE FINALITÀ DEL CORSO SONO QUELLE DI ESPORRE I CONCETTI DI BASE DELLAUTOMATICA. FORNIRE LA CAPACITÀ DI ANALIZZARE SEMPLICI SISTEMI DINAMICI (STAZIONARI, LINEARI) AD UN INGRESSO ED UNUSCITA E DI PROGETTARE SISTEMI DI CONTROLLO ELEMENTARI CON SPECIFICHE NEL DOMINIO DEL TEMPO E DELLA FREQUENZA. GLI ARGOMENTI AFFRONTATI SONO I SEGUENTI:
CONCETTI FONDAMENTALI. UTILITÀ DEI CONTROLLI AUTOMATICI. CONTROLLO IN AVANTI E IN CONTROREAZIONE. SCHEMI A BLOCCHI STRUTTURALI. MODELLI MATEMATICI DI SISTEMI DINAMICI. CLASSIFICAZIONE DEI SISTEMI (LINEARITÀ, STAZIONARIETÀ, ECC.). IL CONCETTO DI STATO.
ANALISI DEI SISTEMI LINEARI E STAZIONARI. TRASFORMATE DI LAPLACE E LORO PROPRIETÀ; ANTITRASFORMAZIONE DI FUNZIONI RAZIONALI. DESCRIZIONE INGRESSO-USCITA DI UN SISTEMA DINAMICO, FUNZIONE DI TRASFERIMENTO. INTEGRALE DI CONVOLUZIONE. RISPOSTE A SEGNALI CANONICI. SUDDIVISIONE DELLA RISPOSTA IN RISPOSTA LIBERA E FORZATA, RISPOSTA TRANSITORIA E PERMANENTE. MODI PROPRI DI EVOLUZIONE. STABILITÀ BIBO DEI SISTEMI. CRITERIO DI STABILITÀ DI ROUTH. SCHEMI A BLOCCHI FUNZIONALI E LORO MANIPOLAZIONE.
RISPOSTA ARMONICA. DEFINIZIONE. LEGAMI CON LE RISPOSTE CANONICHE. RAPPRESENTAZIONI GRAFICHE (DIAGRAMMI DI NYQUIST, BODE, NICHOLS).
ANALISI DEI SISTEMI A CONTROREAZIONE. DERIVAZIONE DELLA RISPOSTA A CICLO CHIUSO DA QUELLA A CICLO APERTO. CRITERI DI STABILITÀ DI NYQUIST E BODE. MARGINI DI GUADAGNO E FASE. COMPORTAMENTO A REGIME: CLASSIFICAZIONE IN TIPI, COEFFICIENTI GENERALIZZATI DI ERRORE. SENSIBILITÀ ALLE VARIAZIONI PARAMETRICHE.
SINTESI DEI SISTEMI DI CONTROLLO. IL PROBLEMA DELLE SPECIFICHE. LEGAMI GLOBALI. SPECIFICHE TIPICHE AD ANELLO CHIUSO ED APERTO. REGOLATORI STANDARD. RETI DI CORREZIONE E LORO IMPIEGO. SINTESI PER TENTATIVI.

STEFANO CHIAVERINI, FABRIZIO CACCAVALE, LUIGI VILLANI, LORENZO SCIAVICCO, FONDAMENTI DI SISTEMI DINAMICI, 2003, THE MCGRAW-HILL COMPANIES, SRL, MILANO
STEFANO CHIAVERINI, APPUNTI DALLE LEZIONI DI AUTOMATICA A.A. 2002/2003, (DISPONIBILE IN COPISTERIA)

FEEDBACK CONTROL OF DYNAMICAL SYSTEMS, 5TH EDITION, FRANKLIN, POWELL, AND ENAMI-NAEINI, ADDISON-WESLEY, 2006

INTRODUZIONE: BREVE STORIA DELL’ELETTRONICA, CLASSIFICAZIONE DEI SEGNALI, CONVENZIONI, APPROCCIO ALLA SOLUZIONE DEI PROBLEMI, CENNI TEORIA DEI CIRCUITI, SPETTRO DEI SEGNALI, AMPLIFICATORI, INVERTITORI LOGICI, VARIAZIONI DEI PARAMETRI DI PROGETTO, PRECISIONE NUMERICA.
(JAEGER, VOL.1, CAP.1; SEDRA-SMITH, CAP.1)

CENNI DI TEORIA DEI SEMICONDUTTORI: SEMICONDUTTORI E DISPOSITIVI ELETTRONICI, RESISTIVITÀ DI ISOLANTI, SEMICONDUTTORI E CONDUTTORI, LEGAMI COVALENTI E DIAGRAMMI A BANDE DEI SEMICONDUTTORI, BANDA PROIBITA E CONCENTRAZIONE INTRINSECA, COMPORTAMENTO DI ELETTRONI E LACUNE NEI SEMICONDUTTORI, DONORI E ACCETTORI, CONTROLLO DELLA POPOLAZIONE DI ELETTRONI E LACUNE MEDIANTE DROGAGGIO, CORRENTI DI DERIVA E DIFFUSIONE, MOBILITÀ E VELOCITÀ DI SATURAZIONE, DIPENDENZA DELLA MOBILITÀ DA DROGAGGIO E TEMPERATURA.
(JAEGER, VOL.1, CAP.2; SEDRA-SMITH, §3.7.1)

DIODI E CIRCUITI A DIODI: STRUTURA E LAYOUT DEL DIODO, ELETTROSTATICA DELLA GIUNZIONE PN, REGIONI DI FUNZIONAMENTO (DIRETTA, INVERSA, E BREAKDOWN), MODELLI PER LA DESCRIZIONE DEL DIODO, ANALISI E PROGETTO DI CIRCUITI A DIODI, APPLICAZIONI (RETTIFICATORI, ALIMENTATORI, REGOLATORI, CONVERTITORI).
(SEDRA-SMITH, CAP.3; JAEGER, VOL.1, §3.13, §3.18; DISPENSA SUI CONVERTITORI DC-DC)

TRANSISTOR MOSFET: STRUTTURA E PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO DEI MOSFET, REGIONI DI FUNZIONAMENTO (TRIODO, SATURAZIONE, CUTOFF), MODELLO MATEMATICO E CARATTERISTICA I-V, CIRCUITI A MOSFET IN CONTINUA, POLARIZZAZIONE DEGLI AMPLIFICATORI A MOSFET, IL MOSFET COME AMPLIFICATORE E COME INTERRUTTORE, MODELLI E FUNZIONAMENTO PER PICCOLI SEGNALI, AMPLIFICATORI MOS A SINGOLO STADIO, CAPACITÀ DEL MOSFET E COMPORTAMENTO IN FREQUENZA, INVERTITORI LOGICI NMOS, CMOS.
(SEDRA-SMITH, CAP.4 E CAP.10 (P.949-967); DISPENSA INVERTITORI MOS)

TRANSISTOR BJT: STRUTTURA DEL DISPOSITIVO, PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO, CARATTERISTICHE CORRENTE-TENSIONE, IL BJT COME AMPLIFICATORE, IL BJT COME INTERRUTTORE, CIRCUITI CON BJT IN CONTINUA, POLARIZZAZIONE DEGLI AMPLIFICATORI A BJT, FUNZIONAMENTO PER PICCOLI SEGNALI E MODELLI, AMPLIFICATORI A BJT SINGOLO STADIO, CAPACITÀ INTERNE E MODELLO AD ALTA FREQUENZA, RISPOSTA IN FREQUENZA DELL’AMPLIFICATORE CE. REGOLATORI DI TENSIONE DISCRETI.
(SEDRA-SMITH, CAP.5; DISPENSA REGOLATORI DISCRETI)

AMPLIFICATORI INTEGRATI: STRATEGIE DI PROGETTO DI IC, CONFRONTO MOSFET – BJT, LA POLARIZZAZIONE NEI CIRCUITI INTEGRATI, RISPOSTA IN FREQUENZA, AMPLIFICATORI CS E CE, AMPLIFICATORI CG E CB, AMPLIFICATORE CASCODE, AMPLIFICATORI CD E CC.
(SEDRA-SMITH, CAP.6 ESCLUSI: §6.11 E §6.12)

AMPLIFICATORE DIFFERENZIALE: COPPIA DIFFERENZIALE A MOSFET, FUNZIONAMENTO PER PICCOLI SEGNALI, COPPIA DIFFERENZIALE A BJT, CARATTERISTICHE NON IDEALI, AMPLIFICATORE DIFFERENZIALE CON CARICO ATTIVO, RISPOSTA IN FREQUENZA DELL’AMPLIFICATORE DIFFERENZIALE.
(SEDRA-SMITH, CAP.7 ESCLUSO §7.7)

LA RETROAZIONE: CENNI SULLA TEORIA DELLA CONTROREAZIONE, CLASSIFICAZIONE, PROPRIETÀ, ESEMPI. IL PROBLEMA DELLA STABILITÀ. COMPENSAIONE IN FREQUENZA.
(SEDRA-SMITH, CAP.8 FINO A PAG.825)

OSCILLATORI SINUSOIDALI: PRINCIPIDI BASE DEGLI OSCILLATORI, CRITERIO DI BARKHAUSEN, OSCILLATORI ACCORDATI LC (COLPITTS E HARTLEY), OSCILLATORI AL QUARZO, ESEMPI DI PROGETTO.
(SEDRA-SMITH, CH.13 §13.1 AND 13.3)

STADI DI USCITA E AMPLIFICATORI DI POTENZA: CARATTERISTICHE E CLASSIFICAZIONE DEGLI STADI DI USCITA, STADIO DI USCITA A EMETTITORE COMUNE IN CLASSE A, STADIO DI USCITA A COLLETTORE COMUNE IN CLASSE A, STADI IN CLASSE B E AB, EFFICIENZA E DISSIPAZIONE DI POTENZA.
(SEDRA-SMITH, CH.14 §14.1 TO 14.7)

A.S. SEDRA, K.C. SMITH "CIRCUITI PER LA MICROELETTRONICA" EDISES
A.S. SEDRA, K.C. SMITH "CIRCUITI PER LA MICROELETTRONICA" EDIZIONI INGEGNERIA 2000
A.S. SEDRA, K.C. SMITH "MICROELECTRONIC CIRCUITS (5HT EDITION)" OXFORD (VERSIONE IN INGLESE)
R.C. JAEGER, T.N. BLALOCK "MICROELETTRONICA VOL.1,2,3" MCGRAW-HILL
J. MILLMAN, A. GRABEL, P. TERRENI "ELETTRONICA DI MILLMAN" MCGRAW-HILL 4ED.

MATERIALE DIDATTICO AGGIUNTIVO (SU PIATTAFORMA MOODLE): HTTP://WEBDEV3.CASPUR.IT/DIA-UNIROMA3

FONDAMENTI. RICHIAMI. CAMPI SCALARI E VETTORIALI. OPERATORI VETTORIALI; COORDINATE CURVILINEE. EQUAZIONI FONDAMENTALI DELL'ELETTROMAGNETISMO. CAMPO ELETTROMAGNETICO. EQUAZIONI DI MAXWELL. RELAZIONI COSTITUTIVE. LINEARITÀ, ISOTROPIA ED OMOGENEITÀ DEL MEZZO. GRANDEZZE IMPRESSE. PRINCIPIO DI DUALITÀ. CONDIZIONI AL CONTORNO. CLASSIFICAZIONE DEI PROBLEMI ELETTROMAGNETICI. CENNI DI ELETTROSTATICA E MAGNETOSTATICA. ELETTRODINAMICA. DOMINIO DEL TEMPO. TEOREMA DI POYNTING: INTERPRETAZIONE FISICA ED APPLICAZIONI. TEOREMA DI UNICITÀ. DOMINIO DELLA FREQUENZA. LA NOTAZIONE COMPLESSA ED I VETTORI COMPLESSI. POLARIZZAZIONE DI UN CAMPO VETTORIALE: LINEARE, CIRCOLARE, ELLITTICA. IL CAMPO ELETTROMAGNETICO MONOCROMATICO E LA POTENZA IN NOTAZIONE COMPLESSA. CAMPO NON MONOCROMATICO: TRASFORMATE DI FOURIER E DI LAPLACE. EQUAZIONI DI MAXWELL E RELAZIONI COSTITUTIVE NEL DOMINIO DELLA FREQUENZA. EQUAZIONE DELLE ONDE. POTENZIALI ELETTRODINAMICI. ONDE PIANE PROPAGAZIONE. VETTORE DI PROPAGAZIONE. ONDE PIANE UNIFORMI E NON UNIFORMI IN MEZZI DISSIPATIVI E NON DISSIPATIVI. ONDE TEM, TE E TM. DECOMPOSIZIONE SPETTRALE IN ONDE PIANE. RIFLESSIONE E RIFRAZIONE. INCIDENZA NORMALE: COEFFICIENTI DI RIFLESSIONE E TRASMISSIONE. RIFLESSIONE DA UNA SUPERFICIE PERFETTAMENTE CONDUTTRICE. INCIDENZA OBLIQUA IN POLARIZZAZIONE ORIZZONTALE E VERTICALE. ANGOLO DI BREWSTER. RIFLESSIONE TOTALE. RIFLESSIONE DA UNA SUPERFICIE DI UN MEZZO BUON CONDUTTORE. TRATTAZIONE ELETTROMAGNETICA DEI MEZZI BIANISOTROPI. MEZZI BIANISOTROPI. EQUAZIONI DI MAXWELL PER MEZZI BIANISOTROPI. TRATTAZIONE ELETTROMAGNETICA DEI MEZZI BIISOTROPI O CHIRALI. PROPAGAZIONE DI ONDE PIANE NEI MEZZI CHIRALI. AUTOVALORI DI PROPAGAZIONE ED AUTOVETTORI DI PROPAGAZIONE. FERRITI. RELAZIONE COSTITUTIVA DI UNA FERRITE MAGNETIZZATA. PULSAZIONE DI RISONANZA. PROPAGAZIONE DI ONDE PIANE NELLA FERRITE. AUTOVALORI DI PROPAGAZIONE ED AUTOVETTORI DI PROPAGAZIONE. LINEE DI TRASMISSIONE. RISOLUZIONE DELLE EQUAZIONI DELLE LINEE DI TRASMISSIONE. ONDE PROGRESSIVE ED ONDE STAZIONARIE. IMPEDENZA DI LINEA ED IMPEDENZA CARATTERISTICA. RIFLESSIONE NELLE LINEE DI TRASMISSIONE. COEFFICIENTE DI RIFLESSIONE. IMPEDENZA DI INGRESSO. RAPPORTO D'ONDA STAZIONARIA. DIAGRAMMA DI SMITH. ADATTAMENTO DI LINEE DI TRASMISSIONE TRAMITE STUB. STRUTTURE GUIDANTI STRUTTURE A SIMMETRIA CILINDRICA. ESPRESSIONI DEI CAMPI ELETTROMAGNETICI IN STRUTTURE A SIMMETRIA CILINDRICA. ONDE TE, TM E TEM. LINEE DI TRASMISSIONE EQUIVALENTI. CONDIZIONI AL CONTORNO. MODI DI PROPAGAZIONE: AUTOVALORI ED AUTOFUNZIONI. FREQUENZA DI TAGLIO. GUIDE D'ONDA METALLICHE RETTANGOLARI E CIRCOLARI. CARTE MODALI. GUIDE DIELETTRICHE. FIBRE OTTICHE MONOMODALI E MULTIMODALI. ATTENUAZIONE DI UNA FIBRA OTTICA. CIRCUITI INTEGRATI A MICROONDE. DECOMPOSIZIONE DEL CAMPO ELETTROMAGNETICO IN COMPONENTI SPETTRALI BIDIMENSIONALI DI FOURIER. RAPPRESENTAZIONI CIRCUITALI EQUIVALENTI: MODELLO A LINEE DI TRASMISSIONE TE E TM. RADIAZIONE ELETTROMAGNETICA FUNZIONE DI GREEN PER LO SPAZIO LIBERO. POTENZIALE VETTORE PER SORGENTI QUALUNQUE. RADIAZIONE DAL DIPOLO DI HERTZ, DAL DIPOLO MAGNETICO E DA SISTEMI DI CORRENTI. CONDIZIONI DI RADIAZIONE. TEOREMI DI RECIPROCITÀ E DI EQUIVALENZA E LORO APPLICAZIONI. ANTENNE. GENERALITÀ SULLE ANTENNE. L'ANTENNA LINEARE. IL CAMPO PRODOTTO DALL'ANTENNA LINEARE. IL CAMPO A DISTANZA DELL'ANTENNA LINEARE. L'ANTENNA IN MEZZA ONDA ED IN ONDA INTERA. RECIPROCITÀ TRA ANTENNE TRASMITTENTI ED ANTENNE RICEVENTI. DIAGRAMMA DI RADIAZIONE DI SEMPLICI ANTENNE LINEARI. INTERFERENZA TRA SORGENTI ELETTROMAGNETICHE. APPROSSIMAZIONE DI FRAUNHOFER. APPROSSIMAZIONE DI FRESNEL. ALLINEAMENTI DI ANTENNE.

• BALANIS C.A., ADVANCED ENGINEERING ELECTROMAGNETICS, JOHN WILEY & SONS, NEW YORK, 1989
• BARZILAI G., FONDAMENTI DI ELETTROMAGNETISMO, EDIZIONI SIDEREA, ROMA, 1983
• FRANCESCHETTI G., CAMPI ELETTROMAGNETICI, EDITORE BORINGHIERI TORINO, 1983
• GEROSA G., LAMPARIELLO P., FONDAMENTI DI ELETTROMAGNETISMO, EDIZIONI INGEGNERIA 2000, ROMA, 1995
• JONES D.S., ACOUSTIC AND ELECTROMAGNETIC WAVES, CLARENDON PRESS OXFORD, 1986
• RAMO S., WHINNERY J.R., VAN DUZER T., CAMPI E ONDE NELL'ELETTRONICA PER LE TELECOMUNICAZIONI, FRANCO ANGELI EDITORE, MILANO, 1982
• SEELY S., POULARIKAS A.D., ELECTROMAGNETICS, CLASSICAL AND MODERN THEORY AND APPLICATIONS, MARCEL DEKKER, INC., NEW YORK, 1979
• SOMEDA C.G., ONDE ELETTROMAGNETICHE, UTET, TORINO, 1986
• TORALDO DI FRANCIA G.E., BUSCAGLIONI P., ONDE ELETTROMAGNETICHE, ZANICHELLI, BOLOGNA, 1988
• VAN BLADEL J., ELECTROMAGNETICS FIELDS, HEMISPHERE PUBL. CORP., WASHINGTON, 1985
• YARIV A., OPTICAL ELECTRONICS, SAUNDERS COLLEGE PUBLISHING, 1991.

RICHIAMI SULLA NATURA DEL CALORE. CALORE E TEMPERATURA
CAPACITA’ TERMICA. CALORE SPECIFICO.
CONDUZIONE: GENERALITÀ SUI CAMPI TERMICI, FENOMENOLOGIA DELLA CONDUZIONE.
POSTULATO ED EQUAZIONE DI FOURIER IN COORDINATE CARTESIANE E CILINDRICHE.
ESEMPI DI SOLUZIONI ESATTE: LASTRA PIANA E MULTI-STRATO IN REGIME STAZIONARIO.
STRATO CILINDRICO. RAGGIO CRITICO DI ISOLANTE.
REGIME PERIODICO STABILIZZATO.
MEZZO SEMI- INFINITO CON VARIAZIONE A GRADINO DELLA TEMPERATURA.
IRRAGGIAMENTO: GENERALITA’ SULLA RADIAZIONE ELETTROMAGNETICA.
PROPRIETA’ DEI CORPI COME RICEVITORI E COME EMETTITORI DI ENERGIA RAGGIANTE
LEGGI DI EMISSIONE DEL CORPO NERO.
CORPI GRIGI, CORPI SELETTIVI, CAVITA’ DI CORPI NERI E DI CORPI GRIGI.
EFFETTO SERRA.
SCAMBI DI CALORE PER IRRAGGIAMENTO. FATTORI DI VISTA. SCHERMI ALLA RADIAZIONE.
CONVEZIONE: MOTO DI FLUIDI IN PRESENZA DI PARETI SOLIDE A DIVERSA TEMPERATURA.
STRATO LIMITE. MOTO LAMINARE E TURBOLENTO.
CONVEZIONE NATURALE E FORZATA.
ANALISI DIMENSIONALE E METODO DEGLI INDICI.
PARAMETRI ADIMENSIONALI E LORO SIGNIFICATO FISICO.
RISCALDAMENTO E RAFFREDDAMENTO DI UN CORPO OMOGENEO.
ALETTE DI RAFFREDDAMENTO.
PROBLEMI DI DISSIPAZIONE DEL CALORE IN COMPONENTI ELETTRONICI.

BARDUCCI, I., TRASMISSIONE DEL CALORE,
EDITORIALE ESA, MILANO, 1989.

BADAGLICCA, A., FONDAMENTI DI TRASMISSIONE DEL CALORE,
ARACNE, ROMA, 1997.

PER APPROFONDIMENTI:

CENGEL, Y. A., TERMODINAMICA E TRASMISSIONE DEL CALORE,
MCGRAW-HILL, MILANO, 2ND ED., 2005.

KREITH,, F., PRINCIPI DI TRASMISSIONE DEL CALORE,
LIGUORI EDITORE, NAPOLI, 1975.

IL CORSO PRESENTA UN PERCORSO FORMATIVO CHE PROMUOVE E FAVORISCE LA CULTURA, LE POLITICHE E LE PRASSI DI PARI OPPORTUNITÀ TRA DONNE E UOMINI NELLA SOCIETÀ E NEL MONDO DEL LAVORO, FORNENDO LE CONOSCENZE NECESSARIE PER ENTRARE CON MAGGIORI COMPETENZE NELLE ISTITUZIONI E NELLE PROFESSIONI E STIMOLANDO UNA PARTECIPAZIONE DI TUTTI ALLA VITA PUBBLICA, SECONDO IL DETTATO DELLA COSTITUZIONE ITALIANA.

DISPENSA PROPOSTA DAL DOCENTE.

Parte prima – Concetti introduttivi sui sistemi di comunicazione cellulari. Concetti introduttivi sulla radiazione elettromagnetica: funzione di Green per spazio libero, dipolo di Hertz, campo vicino (problema di tipo protezionistico) e campo lontano (problema di telecomunicazione). Concetti introduttivi sulle antenne: brevi cenni di carattere storico, tipi di antenne, meccanismo di radiazione, distribuzione di corrente sulle antenne lineari filiformi. Caratteristiche elettriche e radiative delle antenne: intensità di radiazione, diagramma di radiazione, potenza irradiata, direttività, guadagno, efficienza, larghezza di fascio, polarizzazione, impedenza d’ingresso, larghezza di banda, lunghezza e area efficace. Formula di Friis.
Parte seconda – Panoramica sulle antenne per stazioni radio-base. Antenne omnidirezionali. Antenna dipolare sottile e antenna dipolare non sottile. Caratteristiche elettriche e di radiazione delle antenne dipolari. Dipoli a larga banda. Antenne direttive. Principio delle immagini e impiego dei riflettori. Caratteristiche delle antenne dipolari in presenza di riflettori metallici. Allineamenti d’antenne: allineamenti uniformi per pannelli di stazioni radio-base. Metodi di analisi e tecniche di progetto di radiatori elementare e pannelli di stazioni radio-base. Esempi di progetto di antenne omnidirezionali e direttive in tecnologia dipolare per GSM900/1800 e UMTS. Tecniche di diversità di spazio e di polarizzazione. Reti formatrici di fascio per allineamenti d’antenne. Downtilt meccanico ed elettrico. Antenne intelligenti e adattive.
Parte terza – Panoramica sulle antenne per terminali mobili. Antenne integrate in microstriscia: generalità. Caratteristiche elettriche e di radiazione delle antenne integrate in microstriscia. Analisi di antenne in microstriscia mediante il modello a linea di trasmissione. Tecniche di progetto di antenne in microstriscia in polarizzazione lineare, in doppia polarizzazione lineare ed in polarizzazione circolare. Esempi di progetto di antenne integrate per terminali mobili per GSM900/1800 e per UMTS. Esempi di progetto di antenne integrate compatte per ricevitori BLUETOOTH e per schede PCMCIA. Esempi di progetto di pannelli di antenne in tecnologia integrata per stazione radio-base UMTS da impiegarsi in ambiente indoor e per access point Wi-Fi.
Parte quarta – Inquinamento elettromagnetico. La normativa vigente. Modelli di predizione dei livelli di campo elettromagnetico emessi in ambiente urbano e indoor. Codici numerici di simulazione. Procedure di misura.

Appunti dalle lezioni del corso a cura del docente.

SEZIONE 1 : GRANDEZZE - STRUMENTAZIONE E TEORIA RAPPRESENTAZIONALE
SEZIONE 2 : TRASDUTTORI - CLASSIFICAZIONE DELLA STRUMENTAZIONE ELETTROMECCANICA - MOTO DELL'EQUIPAGGIO MOBILE
SEZIONE 3 : STRUMENTI MAGNETO ELETTRICI - STRUMENTI ELETTRODINAMICI
SEZIONE 4 : STRUMENTI AD INDUZIONE - STRUMENTI TERMICI - PROBE - STADI DI INGRESSO
SEZIONE 5 : HIGH QUALITY GROUND E DIGITAL GROUND - OSCILLOSCOPIO (CRT, DEFLESSIONE)
SEZIONE 6 : OSCILLOSCOPIO (ALIMENTATORE, CANALE VERTICALE, TRIGGER)
SEZIONE 7 : OSCILLOSCOPIO (CANALE ORIZZONTALE) - VOLTMETRI
SEZIONE 8 : PHASE LOCKED LOOP - STRUMENTAZIONE P.L.L.
SEZIONE 9 : GENERALITÀ SUL CAMPIONAMENTO - MAGGIORANTE DI HELMS E THOMAS - OSCILLOSCOPI CAMPIONATORI
SEZIONE 10 : GENERALITÀ SULLA STRUMENTAZIONE DIGITALE - COMPARATORI ANALOGICI - MULTIPLEXER ANALOGICI - DEMULTIPLEXER DIGITALI
SEZIONE 11 : CONVERSIONE A/D A COINCIDENZA
SEZIONE 12 : CONVERSIONE D/A - CONVERSIONE A/D A CONFRONTO DIRETTO - ANALISI IN FREQUENZA DEI CONVERTITORI A/D - OSCILLOSCOPI DIGITALI

DISPENSE A CURA DEL DOCENTE

• INTRODUZIONE ALLE RETI E AI SERVIZI DI TELECOMUNICAZIONE.
• ARCHITETTURE PROTOCOLLARI
• LE RISORSE DI RETE: GESTIONE, MODELLI DI CONGESTIONABILITÀ DELLE RETI, DIMENSIONAMENTO E VALUTAZIONE DELLE PRESTAZIONI.
• LIVELLI DELLA PILA PROTOCOLLARE.
• PROTOCOLLI DI ACCESSO E DI RETE INTERNA: ALOHA PURO, SLOTTED ALOHA, ETC.
• RETI LOCALI SENZA FILI: PROPRIETÀ GENERALI. WLAN IEEE 802.11
• GESTIONE DELLA MOBILITA’ (MOBILE IP)
• RETI DI NUOVA GENERAZIONE

A. PATTAVINA "RETI DI TELECOMUNICAZIONI"-LTU ED.
DISPENSE MONOGRAFICHE SU ALCUNE PARTI DEL CORSO

• METODI DI SVILUPPO DELLE NORME
• TERMINOLOGIA
• ISO 9000
O INTRODUZIONE
O SCOPO E CAMPO DI APPLICAZIONE
O FONDAMENTI DEI SISTEMI DI GESTIONE DELLA QUALITÀ
APPROCCIO PER PROCESSI
MODELLO DI SISTEMA DI GESTIONE DELLA QUALITÀ BASATO SUI PROCESSI
POLITICA ED OBIETTIVI PER LA QUALITÀ
RUOLO DELL’ALTA DIREZIONE NELL’AMBITO DEL SISTEMA DI GESTIONE PER LA QUALITÀ
DOCUMENTAZIONE
VALUTAZIONE DEI SISTEMI PER LA GESTIONE DELLA QUALITÀ
• ISO 9001
O INTRODUZIONE
GENERALITÀ
APPROCCIO PER PROCESSI
RELAZIONI CON LA ISO 9004
COMPATIBILITÀ CON ALTRI SISTEMI DI GESTIONE
O SCOPO E CAMPO DI APPLICAZIONE
GENERALITÀ
APPLICAZIONE
O RIFERIMENTI NORMATIVI
O TERMINI E DEFINIZIONI
O SISTEMA DI GESTIONE PER LA QUALITÀ
REQUISITI GENERALI
REQUISITI DELLA DOCUMENTAZIONE
O RESPONSABILITÀ DELLA DIREZIONE
IMPEGNO
ATTENZIONE AL CLIENTE
POLITICA PER LA QUALITÀ
O PIANIFICAZIONE DEL SISTEMA DI GESTIONE PER LA QUALITÀ
O GESTIONE DELLE RISORSE
MESSA A DISPOSIZIONE
RISORSE UMANE
INFRASTRUTTURE
AMBIENTE DI LAVORO

DISPENSE A CURA DEL DOCENTE
NORMATIVA ISO 9000 - ISO 9001

Il corso è suddiviso nelle seguenti parti:
1. Teoria
Descrizione dell’esercitazione “misure in continua ad alta accuratezza” realizzata sul banco di misura del “potenziometro” e descrizione degli standard e della strumentazione ivi presente (3 ore);
Descrizione dell’esercitazione “misure di zero per l’individuazione di impedenze e pulsazioni incognite a bassa frequenza” realizzata sul banco di misura dei “ponti di misura” e descrizione della strumentazione ivi presente (3 ore);
Descrizione dell’esercitazione “misure di potenza elettrica in regime alternato” realizzata sul banco delle “misure classiche” e descrizione della strumentazione ivi presente (3 ore)
Descrizione della strumentazione digitale presente in laboratorio: oscilloscopio, multimetro, generatori di funzione, alimentatori stabilizzati (3 ore);
Descrizione dell’esercitazione “misure delle caratteristiche dei filtri analogici in bassa frequenza” realizzata sul banco dei “filtri” e descrizione della strumentazione ivi presente (3 ore);
Descrizione dell’esercitazione “misure delle caratteristiche degli amplificatori operazionali” realizzata sul banco omonimo e descrizione della strumentazione ed ei componentistica elettronica ivi presenti (3 ore).
2. Laboratorio
Esercitazioni pratiche sui cinque banchi per un totale di 72 ore. Ogni slot orario è di 1,5 ore ed in ciascun slot tutti e cinque i banchi vengono occupati a turno da singoli studenti o da gruppi in funzione del numero complessivo degli studenti presenti nel corso.

DISPENSE A CURA DEL DOCENTE

PROGRAMMA DEL CORSO

MICROONDE E PROPAGAZIONE GUIDATA DELLE ONDE ELETTROMAGNETICHE.

LE MICROONDE E LE STRUTTURE GUIDANTI. PROPAGAZIONE, ATTENUAZIONE E FREQUENZA DI TAGLIO DI MODI IN GUIDA D’ONDA A SEZIONE RETTANGOLARE; MODO DOMINANTE E INTERVALLO DI FREQUENZE UNIMODALE. SPESSORE DELLE PARETI DI UNA GUIDA PER UN COMPLETO SCHERMAGGIO. LINEE DI TRASMISSIONE EQUIVALENTI AI MODI GUIDATI. RICHIAMI SUL RAPPORTO D’ONDA STAZIONARIA (ROS). CARTA DI SMITH. PARAMETRI DI SCATTERING.

RADIAZIONE DA ANTENNE.

CONCETTI GENERALI SULLA RADIAZIONE E SULLA RICEZIONE DI ONDE ELETTROMAGNETICHE. RICHIAMI SUI PARAMETRI FONDAMENTALI DI UN’ANTENNA, SUL COLLEGAMENTO RADIO E LA FORMULA DI FRIIS. LA CAMERA ANECOICA.

STRUMENTI E COMPONENTI PER MISURE DI PROPAGAZIONE GUIDATA E DI ANTENNE.

GENERATORE DI POTENZA E DI FORME D’ONDA. OSCILLATORE GUNN. ISOLATORE. MODULATORE. SINTONIZZATORE. ATTENUATORE. FREQUENZIMETRO. ACCOPPIATORE DIREZIONALE. CORTO CIRCUITO VARIABILE. CARICO ADATTATO. RIVELATORE D’ONDA STAZIONARIA A LINEA FESSURATA. RIVELATORE A DIODO. ANTENNE A TROMBA, A RIFLETTORE E A ELICA. ALLINEAMENTI DI ANTENNE, A FENDITURA E A MICROSTRISCIA. CONNETTORI, CAVI E GIUNZIONI. MISURATORE DI ROS E DI GUADAGNO. OSCILLOSCOPIO. ANALIZZATORE DI RETI VETTORIALE.

MISURE – PROPAGAZIONE GUIDATA.

1. MISURA DELLA CARATTERISTICA TENSIONE-CORRENTE DI UN DIODO GUNN.
2. MISURE DI FREQUENZA E DI LUNGHEZZA D’ONDA IN GUIDA.
3. MISURE DI ATTENUAZIONE IN GUIDA.
4. MISURE DI ROS. MISURE DI ROS BASSI E MEDI. MISURE DI ROS ELEVATI CON IL METODO DEI 3DB E CON IL METODO DELL’ATTENUATORE CALIBRATO.
5. MISURE DI IMPEDENZA.
6. MISURA DEI PARAMETRI DI SCATTERING DI UN ACCOPPIATORE DIREZIONALE.

MISURE – ANTENNE.

1. MISURE IN SPAZIO APERTO DEL DIAGRAMMA DI RADIAZIONE DI ANTENNE LINEARI.
2. MISURE IN SPAZIO APERTO DEL GUADAGNO DI ANTENNE LINEARI: CON TRASMETTITORE CAMPIONE, CON ANTENNE INCOGNITE GEMELLE, PER CONFRONTO, CON IL METODO DELLE TRE ANTENNE.
3. MISURE IN SPAZIO APERTO DEL DIAGRAMMA DI RADIAZIONE E DEL GUADAGNO DI ANTENNE NON LINEARI E DI ARRAY DI ANTENNE.
4. MISURE DI POLARIZZAZIONE.

DISPENSE A CURA DEL DOCENTE

- INTRODUZIONE ALLA PROGRAMMAZIONE IN MATLAB
- CARATTERISTICHE DEL SISTEMA VISIVO UMANO
- ELABORAZIONE E FILTRAGGIO DELLE IMMAGINI NEL DOMINIO SPAZIALE
- ELABORAZIONE E FILTRAGGIO DELLE IMMAGINI NEL DOMINIO TRASFORMATO
- TECNICHE DI COMPRESSIONE DELLE IMMAGINI
- SISTEMI STEREOSCOPICI
- INTRODUZIONE AL VIDEO ANALOGICO E DIGITALE
- TECNICHE DI CODIFICA VIDEO
- ESERCITAZIONI DI LABORATORIO

- R.C. GONZALEZ, R.E. WOODS, AND S. L. EDDINS, "DIGITAL IMAGE PROCESSING USING MATLAB, 2E", PUBLISHER: PRENTICE-HALL
- O. SCHREER, P. KAUFF AND T. SIKORA, “3D VIDEOCOMMUNICATION: ALGORITHMS, CONCEPTS AND REAL-TIME SYSTEMS IN HUMAN CENTRED COMMUNICATION”, PUBLISHER: WILEY-BLACKWELL
- C. W. CHEN, Z. LI AND S. LIAN, “INTELLIGENT MULTIMEDIA COMMUNICATION: TECHNIQUES AND APPLICATIONS (STUDIES IN COMPUTATIONAL INTELLIGENCE)”, PUBLISHER: SPRINGER
- DISPENSE MONOGRAFICHE SU ALCUNE PARTI DEL CORSO

• ANALISI DI PRESTAZIONI DI RETI
• LO STRATO TRASPORTO, STRATO DI RETE,
• LE SORGENTI DI INFORMAZIONE
• LE ARCHITETTURE DI APPLICAZIONI DI RETE (MODELLO CLIENT-SERVER E P2P), HTTP E FTP
• RETI ETEROGENEE & INTEROPERABILITÀ
• RETI VANETS
• RETI SOCIALI

• SOFTWARE DI SIMULAZIONE DI RETI (NS2)
- RETI A PACCHETTI IN NS2;
- RETI WIRED E WIRELESS;
- RETI VEICOLARI

• PROGETTO E REALIZZAZIONE DI RETI

IL CORSO PREVEDE APPROSSIMATIVAMENTE IL 40 % DI DIDATTICA FRONTALE ED IL 60% DI ESERCITAZIONI IN LABORATORIO O IN AULA.

- DISPENSE A CURA DEL DOCENTE
- J.F. KUROSE, AND K.W. ROSS, “COMPUTER NETWORKING: A TOP-DOWN APPROACH”, 5TH EDITION, ADDISON WESLEY
- A.S. TANENBAUM, “COMPUTER NETWORKS”, 4TH EDITION, PRENTICE HALL 2002.
- D. EASLEY, AND J. KELINBERG, “NETWORKS, CROWDS, AND MARKETS: REASONING ABOUT A HIGHLY CONNECTED WORLD”, CAMBRIDGE UNIVERSITY PRESS, 2010.
- MANUALI ONLINE DI NS2

GLOSSARIO ED ABC DELL’INGEGNERIA CLINICA: DEFINIZIONE E CLASSIFICAZIONE DELLE TECNOLOGIE BIOMEDICHE; PANORAMA NAZIONALE ED INTERNAZIONALE DELL'INGEGNERIA CLINICA; LE COMPETENZE DELL'INGEGNERE CLINICO.
LE CARATTERISTICHE DELLE APPARECCHIATURE BIOMEDICHE: LETTURA, INTERPRETAZIONE E SCRITTURA DELLE SPECIFICHE PER APPARECCHIATURE BIOMEDICHE. PRINCIPI DI FUNZIONAMENTO DI UNA SELEZIONE DI APPARACCHIATURE BIOMEDICHE DI INTERESSE.
LA GESTIONE E MANUTENZIONE DELLE APPARECCHIATURE BIOMEDICHE: INVENTARIO E CLASSIFICAZIONE CIVAB.
MODELLI PROBABILISTICI ASSOCIATI ALLA AFFIDABILITÀ E DISPONIBILITÀ DELLE APPARECCHIATURE BIOMEDICHE. INDICI, TEMPI, E COSTI. STRATEGIE DI INTERVENTO IN MANUTENZIONE. IL MODELLO LIFE CYCLE COST ANALYSIS (LCC) PER LE APPARECCHIATURE BIOMEDICHE. IL CONTESTO NORMATIVO E I PIANI DI AGGIORNAMENTO. ELEMENTI DI VALUTAZIONE TECNOLOGICA IN SANITÀ (HTA).
IL RISCHIO IN AMBIENTE OSPEDALIERO: CLASSIFICAZIONE E MATRICE DI RISCHIO, INDICI.
LA STRUTTURA SANITARIA: DEFINIZIONE E TASSONOMIA; IL RUOLO DELLE ASL E LA LORO ORGANIZZAZIONE; ASPETTI TECNOLOGICI PER L'ACCREDITAMENTO DELLE STRUTTURE. I SISTEMI INFORMATIVI NELLA SANITÀ: HIS, SIS, RIS E PACS, GLI STANDARD INFORMATIVI (HL7, DICOM 3.0); L'INFORMATIZZAZIONE DELLA CARTELLA CLINICA; LA CLASSIFICAZIONE ICD.

DIAPOSITIVE, ESERCIZI E MATERIALE AGGIUNTIVO FORNITO DAL DOCENTE DISPONIBILE GRATUITAMENTE SU HTTP://BIOLAB.UNIROMA3.IT, O SULLA PIATTAFORMA MOODLE.
LIBRI AGGIUNTIVI PER CONSULTAZIONE:
- C. LAMBERTI, W. RAINER. LE APPARECCHIATURE BIOMEDICHE E LA LORO GESTIONE, PATRON EDITORE, 1998.
- F. PINCIROLI, S. BONACINA. APPLICAZIONI DI SANITÀ DIGITALE, POLIPRESS, 2009.

INTRODUZIONE AL CORSO.
PROBLEMATICHE GENERALI SULLA GESTIONE DELLA SALUTE E SUL RUOLO DELLA STRUMENTAZIONE E DELLE TECNOLOGIE
BIOMEDICHE.
CLASSIFICAZIONE, CARATTERISTICHE E SPECIFICHE DELLA STRUMENTAZIONE BIOMEDICA.
ASPETTI DI PROGETTAZIONE DELLA STRUMENTAZIONE BIOMEDICA. SCHEMA GENERALE DI APPARECCHI PER IL RILEVAMENTO DEI SEGNALI BIOELETTRICI; TRASDUTTORI NELLA STRUMENTAZIONE BIOMEDICA. AMPLIFICATORI PER STRUMENTAZIONE, OPTOACCOPPIATORI, FILTRI E CONVERTITORI. SISTEMI DI ACQUISIZIONE DI SEGNALI, CAMPIONAMENTO, CONVERSIONE A/D.
SORGENTI DI INTERFERENZE E METODI DI CORREZIONE.
SISTEMI DI MONITORAGGIO PER USO MEDICO.
IL SISTEMA CARDIOVASCOLARE: ELEMENTI DI BASE DI FISIOLOGIA, SISTEMI DI ACQUISIZIONE, ELABORAZIONE DEL SEGNALE ECG. DISPOSITIVI DI SUPPORTO ALLA FUNZIONE CARDIACA (PACEMAKER, DEFIBRILLATORI
IMPIANTABILI).
APPARATI PER EMG E EEG.
SISTEMI PER IMMAGINI RX. LA TRANSIZIONE DAI SISTEMI ANALOGICI A QUELLI DIGITALI. STANDARD PER TRASMISSIONE IMMAGINI.
LA MARCATURA CE DEI DISPOSITIVI MEDICI.
ELEMENTI DI SICUREZZA ELETTRICA.
ASPETTI NORMATIVI PER LA SICUREZZA E QUALITÀ DELLA STRUMENTAZIONE BIOMEDICA. LA FAMIGLIA DI NORME CEI EN 60601-1.
LA MANUTENZIONE DELLA STRUMENTAZIONE BIOMEDICA: PREVENTIVA, CORRETTIVA, STRAORDINARIA.
PROBLEMATICHE DI INTERCONNESSIONE DELLA STRUMENTAZIONE BIOMEDICA.


LABORATORIO
STRUMENTAZIONE DI LABORATORIO: PRESENTAZIONE E FAMILIARIZZAZIONE.
ANALIZZATORI DI STRUMENTI ELETTROMEDICALI: SIMULATORI-PAZIENTE (ECG, PRESSIONE ARTERIOSA, MULTIPARAMETRICI, PACEMAKER ESTERNO), ANALIZZATORI PER SICUREZZA ELETTRICA, PER DEFIBRILLATORI, PER SISTEMI DI INFUSIONE, PER VENTILATORI POLMONARI. PRESENTAZIONE E FAMILIARIZZAZIONE.
ESERCITAZIONI DI LABORATORIO CON USO DELLA STRUMENTAZIONE DI MISURA PER ACQUISIZIONE ED ELABORAZIONE DI SEGNALI BIOMEDICI (IN AMBIENTE MATLAB E/O LABVIEW), E DEI SIMULATORI-PAZIENTE E DEGLI ANALIZZATORI DI DISPOSITIVI ELETTROMEDICALI PER PROVE DI SICUREZZA, PRESTAZIONI E QUALITÀ DELLA STRUMENTAZIONE BIOMEDICA.

MATERIALE DIDATTICO FORNITO DAL DOCENTE
MEDICAL INSTRUMENTATION: APPLICATION AND DESIGN BY JOHN G. WEBSTER
DESIGN AND DEVELOPMENT OF MEDICAL ELECTRONIC INSTRUMENTATION: A PRACTICAL PERSPECTIVE OF THE DESIGN, CONSTRUCTION, AND TEST OF MEDICAL DEVICES BY DAVID PRUTCHI, MICHAEL NORRIS

EMISSIONE DI RADIAZIONE NATURALE

PARAMETRI DI INTERAZIONE CON RADIAZIONE NATURALE: INTENSITÀ DI RADIAZIONE, IRRADIANZA, ECCITANZA,
BRILLANZA, BRILLANZA SPETTRALE. EMISSIONE DI CORPO NERO: LEGGE DI PLANCK, LEGGE DI STEFAN-BOLTZMANN,
LEGGE DI WIEN. APPRISSIMAZIONI DI RAYLEIGH-JEANS E DI WIEN. EMISSIONE DI CORPO REALE. EMISSIVITÀ. ASSORBIVITÀ. LEGGE DI KIRCHOFF.

FENOMENI DI ASSORBIMENTO E DIFFUSIONE DELLA RADIAZIONE

PARAMETRI DI INTERAZIONE CON OGGETTO SINGOLO: GRANDEZZE BISTATICHE E MONOSTATICHE, SEZIONE
TRASVERSA DI DIFFUSIONE, SEZIONE TRASVERSA DI ASSORBIMENTO, SEZIONE TRASVERSA DI ESTINZIONE. PARAMETRI
DI INTERAZIONE VOLUMETRICI. PARAMETRI DI INTERAZIONE SUPERFICIALI. SUPERFICIE LAMBERTIANA E SPECULARE.
RIFLESSIONE E TRASMISSIONE DA INTERFACCIA PIANA. STRATO DIELETTRICO. EQUAZIONE DEL TRASFERIMENTO
RADIATIVO.

RADIOMETRIA A MICROONDE DELLA SUPERFICIE TERRESTRE

PROPRIETÀ EMISSIVE E RIFLETTIVE DEL TERRENO NUDO E VEGETATO. EFFETTI DI RUGOSITÀ ED UMIDITÀ. EQUAZIONE
DEL TRASFERIMENTO RADIATIVO PER UNO STRATO VEGETATO. PROPRIETÀ EMISSIVE E RIFLETTIVE DELLA SUPERFICIE
MARINA. MODELLO PER LA SUPERFICIE MARINA IN ASSENZA DI SCHIUMA. MISURE DI SST, SALINITÀ, VELOCITÀ
DEL VENTO. PROPRIETÀ EMISSIVE E RIFLETTIVE DI GHIACCIO E NEVE.

RADIOMETRIA A MICROONDE DELL’ATMOSFERA

COMPOSIZIONE DELL’ATMOSFERA. MODELLI PER TEMPERATURA, DENSITÀ DI VAPORE, PRESSIONE. MECCANISMI DI
INTERAZIONE DELLE ONDE ELETTROMAGNETICHE CON L’ATMOSFERA: ASSORBIMENTO ED EMISSIONE DA GAS
ATMOSFERICI, DIFFUSIONE DA PARTICELLE ATMOSFERICHE. DETERMINAZIONE DI PARAMETRI ATMOSFERICI DALL’ALTO E DAL BASSO: TEMPERATURA, VAPORE. TELERILEVAMENTO DA LEMBO.

RADIOMETRI A MICROONDE

CARATTERIZZAZIONE DEL RUMORE DI UN SISTEMA: TEMPERATURA EQUIVALENTE DI RUMORE, FIGURA DI RUMORE.
PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO DI UN RADIOMETRO: TEMPERATURA DI ANTENNA. ESEMPI DI RADIOMETRI:
RADIOMETRO A POTENZA TOTALE, RADIOMETRO DI DICKE. SCANSIONE E PUNTAMENTO: SCANSIONE ALONG TRACK,
SCANSIONE ACROSS TRACK, SCANSIONE CONICA. RISOLUZIONE GEOMETRICA.

- P. FERRAZZOLI, INTRODUZIONE AL TELERILEVAMENTO AMBIENTALE, ROMA, 1993;
- G. GALATI, A. GILARDINI, TECNICHE E STRUMENTI PER IL TELERILEVAMENTO AMBIENTALE, VOL. 1 E 2, CNR, ROMA, 2000;
- F. W. ULABY, R. K. MOORE, A. K. FUNG, MICROWAVE REMOTE SENSING ACTIVE AND PASSIVE, ARTECH, 1981.

STRUTTURA DELL’ATOMO, EQUAZIONE DI SCHRÖDINGER, ATOMO DI IDROGENO, ORBITALI ATOMICI, CONFIGURAZIONE ELETTRONICA, TAVOLA PERIODICA DEGLI ELEMENTI. IL LEGAME CHIMICO: LA REGOLA DELL’ OTTETTO, LEGAME IONICO, LEGAME COVALENTE, LEGAMI MULTIPLI, STRUTTURE DI LEWIS, LEGAME COVALENTE POLARE, ELETTRONEGATIVITÀ, TEORIA DEL LEGAME DI VALENZA, IBRIDAZIONE, TEORIA VSEPR, TEORIA DEGLI ORBITALI MOLECOLARI, APPLICAZIONE DELLA TEORIA DEGLI ORBITALI MOLECOLARI PER MOLECOLE BIATOMICHE, FORZE DI ATTRAZIONE TRA MOLECOLE. LEGGE DI COMBINAZIONE CHIMICA, LEGGE DI COMBINAZIONE DEI VOLUMI, CONCETTO DI MOLE E FORMULA. CALCOLI STECHIOMETRICI. I GAS: LEGGI DEI GAS, LEGGE DEI GAS IDEALI, LEGGE DI DALTON DELLE PRESSIONI PARZIALI, EQUAZIONE DI VAN DER WAALS. TERMOCHIMICA, CALORE, LAVORO, PRIMA LEGGE DELLA TERMODINAMICA, ENTALPIA, ENTROPIA, ENERGIA LIBERA. STATI SOLIDO E LIQUIDO, TIPI DI SOLIDI, DIAGRAMMI DI STATO. SOLUZIONI NON-ELETTROLITICHE, LEGGE DI RAOULT, DEVIAZIONE DALLA LEGGE DI RAOULT, LEGGE DI HENRY, PROPRIETÀ COLLIGATIVE. EQUILIBRIO CHIMICO. PRINCIPIO DI LE CHATELIER. COSTANTI DI EQUILIBRIO. LEGGE DI AZIONE DI MASSA. DIPENDENZA DAL VOLUME, DIPENDENZA DALLA TEMPERATURA, EQUILIBRI IN SOLUZIONE ACQUOSA, DISSOCIAZIONE ELETTROLITICA. PROPRIETÀ COLLIGATIVE DI SOLUZIONI ELETTROLITICHE. ACIDI E BASI, ACIDI E BASI DI BRONSTED-LOWRY, ACIDI E BASI DI LEWIS, IONIZZAZIONE DELL’ACQUA, EQUILIBRI ACIDO-BASE E PH. TAMPONI, PRODOTTO DI SOLUBILITÀ. NUMERI DI OSSIDAZIONE. REAZIONI REDOX. CELLE ELETTROCHIMICHE.

BROWN-LEMAY-BURSTEN-MURPHY ''FONDAMENTI DI CHIMICA'' ED. EDISES
NOBILE-MASTRORILLI''LA CHIMICA DI BASE'' CON ESERCIZI ED. AMBROSIANA
PALMISANO-SCHIAVELLO ''ELEMENTI DI CHIMICA'' ED. EDISES

L’INSEGNAMENTO È MIRATO A RAFFORZARE ED APPROFONDIRE LE CONOSCENZE DEGLI ALLIEVI NEL SETTORE DELL'ELETTRONICA DIGITALE. PARTICOLARE ATTENZIONE VERRÀ RIVOLTA ALLA

-RETI COMBINATORIE
- DEFINIZIONE DELLE FUNZIONI LOGICHE INGRESSO/USCITA
- MINIMIZZAZIONE MEDIATE IL METODO DELLE MAPPE DI KARNAUGH
- CIRCUITI COMBINATORI FONDAMENTALI (MULTIPLEXER/DEMULTIPLEXER, CODIFICATORI/DECODIFICATORI, UNITÀ ARITMETICO LOGICHE, ECC)
-RETI SEQUENZIALI
- MACCHINE A STATI (FLIP-FLOP)
- CONTATORI E REGISTRI
-MEMORIE
- MEMORIE STATICHE E DINAMICHE
- STRUTTURA E CICLO OPERATIVO DELLE MEMORIE
-GATE ARRAY
- INTRODUZIONE AI CIRCUITI INTEGRATI PER APPLCAZIONI SPECIFICHE (ASIC)
- INTRODUZIONE AI FIELD PROGRAMMABLE GATE ARRAY (FPGA)
-INTERFACCE
- INTERFACCE PARALLELE (IEEE-488,PARALLELE PER PERIFERICHE)
- INTERFACCE SERIALI (RS232,USB,ECC.)

1. JAN M. RABAEY, ANANTHA P. CHANDRAKASAN, BORIVOJE NIKOLIC, DIGITAL INTEGRATED CIRCUITS – A DESIGN PERSPECTIVE, 2ND EDITION, PRENTICE HALL, 2003
2. J. HENNESSY, D. PATTERSON: COMPUTER ARCHITECTURE. A QUANTITATIVE APPROACH, MORGAN KAUFMANN PUBLISHERS, 1990.

INTRODUZIONE: SISTEMI ELETTRONICI DIGITALI DI BASE: LOGICA CABLATA E LOGICA PROGRAMMABILE; I LINGUAGGI DI DESCRIZIONE DELL’HARDWARE PER IL PROGETTO DI SISTEMI DIGITALI COMPLESSI CON ESEMPI DI PROGETTAZIONE IN ABEL E VHDL; SISTEMI DIGITALI PROGRAMMABILI; GENESI DEI SISTEMI A MICROPROCESSORE: L’ARCHITETTURA DI VON NEWMANN E QUELLA HARVARD; GENERALITÀ SUI SISTEMI RISC E CISC; CENNI STORICI SULL’EVOLUZIONE DEI MICROPROCESSORI; ARCHITETTURA DI MICROCONTROLLORI;
ARCHITETTURA ARM: CENNI STORICI DEL PROCESSORE ARM; GENERALITÀ SUI MICROPROCESSORI; IL PROCESSORE MINIMO MU0 E SUO SET DI ISTRUZIONI; L’ARCHITETTURA RISC; ORGANIZZAZIONE DEI REGISTRI INTERNI; STATO ARM E STATO THUMB; REGISTRI GENERALI E DI STATO IN MODALITÀ ARM E THUMB; SET DI ISTRUZIONI E CONFRONTO TRA SET PER RISC E CISC; PANORAMICA ISTRUZIONI ARM; IL PIPELINE: REALIZZAZIONE, VANTAGGI E RISCHI; ECCEZIONI: ORIGINE E MODALITÀ DI GESTIONE; INTERRUZIONI: VETTORI E PRIORITÀ; MEMORIE: ORGANIZZAZIONE E MODALITÀ DI INDIRIZZAMENTO; MODELLO DI INDIRIZZAMENTO STANDARD DI MEMORIA IN ARM; COMPORTAMENTO DELLO STACK; ARCHITETTURE DI BUS: AMBA, ASB, AHB, APB; SISTEMI DI DEBUG E INTERFACCIA JTAG; ORGANIZZAZIONE ARM7TDMI E CONFRONTO CARATTERISTICHE ARM7TDMI E ARM9TDMI.
I MICROCONTROLLORI LPC2000 DI NXP: MEMORIA DI SISTEMA; VIC PL190; IL CONTROLLO DI SISTEMA; MAPPA E IMPOSTAZIONE DEI PIN; PORTE DI INPUT/OUTPUT; UART, I2C, SPI; ADC; TIMER; RTC; WATCHDOG; MEMORIA FLASH; EMBEDDED ICE.
PERIFERICHE DI SUPPORTO: CONVERSIONE A/D E D/A; CODIFICA, QUANTIZZAZIONE E TEORIA DEL CAMPIONAMENTO; ARCHITETTURE DI DAC E ADC; CONVERTITORI SIGMA-DELTA; LO STANDARD I2C; COLLEGAMENTO SERIALE SPI; LCD STANDARD HD44780.
SOFTWARE: IL SISTEMA DI SVILUPPO; IDE PROPRIETARI E OPEN-SOURCE; ECLIPSE; MAKE FILE, INFRASTRUTTURA CODICE, CREAZIONE DI UN NUOVO PROGETTO; CENNI DI PROGETTAZIONE SOFTWARE; CODICE DI BASE, MACCHINA A STATI, LIBRERIE DI FUNZIONI, MACRO; VETTORI DI INTERRUPT, PRIORITÀ, DEADLOCK, INVERSIONE DI PRIORITÀ; ESEMPI DI GESTIONE DI INTERRUPT; DEBUG: CONTROLLO DI REGISTRI, VARIABILI, STACK; ESECUZIONE PASSO-PASSO; BREADBOARDING.
ESERCITAZIONI: COMPILAZIONE, UPLOAD, DEBUG; ALLESTIMENTO DI UN PROTOTIPO. ESERICITAZIONI SU: COMANDO DI UN LED; GESTIONE TASTIERA; LETTURA POTENZIOMETRO CON ADC; GESTIONE TIMER; CONTROLLO PWM; GESTIONE DI TASTO CON INTERRUPT; LETTURA SENSORE DI TEMPERATURA CON ADC; USO DI SPI; COMANDO DI UN DAC; GESTIONE LCD; RTC PROGRAMMABILE; OROLOGIO SVEGLIA CON INTERRUPT PER LED E LCD; CRONOTERMOSTATO CON LED E LCD PER LO STATO DI ATTUAZIONE.

FURBER, “ARM, SYSTEM-ON-CHIP ARCHITECTURE”, SECOND EDITION, ADDISON WESLEY
SALVATORI, “INTRODUZIONE ALLA PROGETTAZIONE CON GLI LPC2000”, ARACNE EDITRICE, 2011
NXP SEMICONDUCTORS, “UM10161 LPC2101/02/03 USER MANUAL”, WWW.NXP.COM
NXP SEMICONDUCTORS, “LPC2101/02/03 DATASHEET”, WWW.NXP.COM
MARTIN, “THE INSIDER’S GUIDE TO THE NXP ARM7-BASED MICROCONTROLLERS”, WWW.HITEX.CO.UK
ARM LIMITED, “ARM7TDMI-S TECHNICAL REFERENCE MANUAL”, R4P3, INFOCENTER.ARM.COM

SITO INTERNET DEL CORSO
HTTP://ELEARNING.DIA.UNIROMA3.IT/MOODLE/

NUMERI REALI E RELATIVA TOPOLOGIA, FUNZIONI REALI DI UNA VARIABILE REALE, LIMITI DI FUNZIONI, DIFFERENZIABILITÀ, INTEGRALI, FORMULA DI TAYLOR, NUMERI COMPLESSI, SERIE NUMERICHE, FUNZIONI REALI DI PIÙ VARIABILI REALI, EQUAZIONI DIFFERENZIALI.

"A. LAFORGIA, CALCOLO DIFFERENZIALE E INTEGRALE, ED. ACCADEMICA;
P. MARCELLINI E C. SBORDONE, ELEMENTI DI CALCOLO. VERSIONE SEMPLIFICATA PER I NUOVI CORSI DI LAUREA, ED. LIGUORI;
P. MARCELLINI E C. SBORDONE, ESERCITAZIONI DI MATEMATICA, VOL. 1, PARTE 1 E 2, ED. LIGUORI."

ARCHITETTURA DEI CALCOLATORI. INTRODUZIONE ALLA PROGRAMMAZIONE E ALLA PROGRAMMAZIONE A OGGETTI. PROBLEMI E ALGORITMI. IL LINGUAGGIO DI PROGRAMMAZIONE JAVA. STRUMENTI PER LA PROGRAMMAZIONE. USO DI OGGETTI. VARIABILI E ASSEGNAZIONE. TIPI ED ESPRESSIONI. ISTRUZIONI DI CONTROLLO: ISTRUZIONI CONDIZIONALI; BLOCCO; ISTRUZIONI RIPETITIVE. QUALITÀ DEI PROGRAMMI. DEFINIZIONE DI METODI. CORRETTEZZA. STRINGHE. DEFINIZIONE DI CLASSI. ARRAY. ARRAY DI ARRAY. MODELLO RUNTIME. RICORSIONE. ALGORITMI FONDAMENTALI SU ARRAY.

CABIBBO L., FONDAMENTI DI INFORMATICA: OGGETTI E JAVA. MCGRAW-HILL, 2004

NOZIONI FONDAMENTALI DI TEORIA DEGLI INSIEMI. SPAZI VETTORIALI. COMBINAZIONI LINEARI. DIPENDENZA ED INDIPENDENZA LINEARE. SOTTOSPAZI. INTERSEZIONE DI SOTTOSPAZI. BASE DI UNO SPAZIO VETTORIALE. DIMENSIONE DI UNO SPAZIO VETTORIALE. MATRICI. SOMMA DI MATRICI. PRODOTTO DI UNA MATRICE PER UNO SCALARE. LO SPAZIO VETTORIALE DELLE MATRICI MXN A COEFFICIENTI REALI. PRODOTTO RIGHE PER COLONNE. DETERMINANTE DI UNA MATRICE QUADRATA. PROPRIETÀ DEI DETERMINANTI. REGOLA DI SARRUS. TEOREMA DI LAPLACE. MATRICE AGGIUNTA. MATRICE TRASPOSTA. MATRICE INVERSA. MATRICI DIAGONALI. MATRICI TRIANGOLARI. RIDUZIONE A GRADINI DI UNA MATRICE. MINORI DI UNA MATRICE. RANGO DI UNA MATRICE. TEOREMA DEGLI ORLATI. SISTEMI LINEARI. SISTEMI OMOGENEI. SISTEMI EQUIVALENTI. SISTEMI COMPATIBILI E INCOMPATIBILI. SISTEMI QUADRATI. TEOREMA DI ROUCHÈ-CAPELLI. TEOREMA DI CRAMER. RISOLUZIONE DI UN SISTEMA LINEARE. METODO DI ELIMINAZIONE DI GAUSS. MATRICI SIMILI. MATRICI DIAGONALIZZABILI. POLINOMIO CARATTERISTICO. AUTOVALORI, AUTOVETTORI, AUTOSPAZI. MOLTEPLICITÀ ALGEBRICA E MOLTEPLICITÀ GEOMETRICA DI UN AUTOVALORE. CONDIZIONI NECESSARIE E SUFFICIENTI PER LA DIAGONALIZZABILITÀ DI UNA MATRICE. LO SPAZIO DEI VETTORI GEOMETRICI. PRODOTTO SCALARE. PRODOTTO VETTORIALE.

R.PROCESI-R.ROTA- LEZIONI DI ALGEBRA LINEARE E GEOMETRIA, ED.ACCADEMICA
R.PROCESI-R.ROTA- ESERCIZI DI GEOMETRIA E ALGEBRA, ED. ZANICHELLI

CIRCUITI IN CORRENTE ALTERNATA. RISONANZA. TRASFORMATORE.
EQUAZIONI DI MAXWELL; FORMA DIFFERENZIALE; EQUAZIONE D’ONDA.
ONDE ARMONICHE PIANE; ONDE SFERICHE; ONDE CILINDRICHE.
VELOCITÀ DELLE ONDE ELETTROMAGNETICHE. INDICE DI RIFRAZIONE.
POLARIZZAZIONE DELLE ONDE ELETTROMAGNETICHE.
INTENSITÀ DELLE ONDE ELETTROMAGNETICHE: IL VETTORE DI POYNTING.
LO SPETTRO ELETTROMAGNETICO.
REFLESSIONE E RIFRAZIONE DI ONDE ELETTROMAGNETICHE: LE LEGGI DI SNELL.
DISPERSIONE: L’EQUAZIONE DI CAUCHY. LO SPETTROSCOPIO A PRISMA.
PRINCIPIO DI HUYGENS-FRESNEL.
COEFFICIENTI DI RIFLESSIONE E TRASMISSIONE: LE EQUAZIONI DI FRESNEL.
POLARIZZAZIONE PER RIFLESSIONE: L’ANGOLO DI BREWSTER.
BIRIFRANGENZA: LAMINE A QUARTO D’ONDA E A MEZZ’ONDA; DICROISMO; LEGGE DI MALUS; POLARIZZATORI. EFFETTI ELETTRO-OTTICI DI KERR E DI POCKELS. POLARIZZAZIONE PER DIFFUSIONE. ATTIVITÀ OTTICA.
OTTICA GEOMETRICA: SPECCHI SFERICI; LENTI SOTTILI; INGRANDIMENTO; POTERE RISOLUTIVO; ABERRAZIONI; STRUMENTI OTTICI; L’OCCHIO UMANO.
INTERFERENZA DI ONDE ELETTROMAGNETICHE: L’INTERFEROMETRO DI YOUNG; L’INTERFEROMETRO DI MICHELSON.
IL RETICOLO DI DIFFRAZIONE. POTERE RISOLUTIVO: IL CRITERIO DI RAYLEIGH.
SPETTROSCOPIA.
DIFFRAZIONE DI ONDE ELETTROMAGNETICHE. DIFFRAZIONE DI FRAUNHOFER DA SINGOLA FENDITURA. PRINCIPIO DI BABINET.
INTERAZIONE TRA MATERIA E RADIAZIONE. SPETTRO DI CORPO NERO: LE LEGGI DI STEFAN-BOLTZMANN E DI WIEN; LA LEGGE DI RAYLEIGH-JEANS; LA LEGGE DI PLANCK. TEORIA DI EINSTEIN DELL’EFFETTO FOTOELETTRICO. IL MODELLO DI BOHR PER L’ATOMO DI IDROGENO.
FISICA QUANTISTICA: LIVELLI QUANTIZZATI DI ENERGIA; RELAZIONE DI DE BROGLIE; PRINCIPIO DI INDETERMINAZIONE DI HEISENBERG; PRINCIPIO DI COMPLEMENTARITÀ DI BOHR; ONDE DI PROBABILITÀ; EQUAZIONE DI SCHRODINGER.

• P. MAZZOLDI, M. NIGRO, C. VOCI, “ELEMENTI DI FISICA – ELETTROMAGNETISMO” EDISES EDIZIONI SCIENTIFICHE ED UNIVERSITARIE

GENERALITÀ SUI SISTEMI DI COMUNICAZIONE. DEFINIZIONI DI MESSAGGIO E DI SEGNALE. RAPPRESENTAZIONE DI UN SEGNALE MEDIANTE LA FORMA D'ONDA, ENERGIA E POTENZA. I SEGNALI COME ELEMENTI DI UNO SPAZIO VETTORIALE. RAPPRESENTAZIONE DI FOURIER GENERALIZZATA. DEFINIZIONE E PROPRIETÀ DELLE FUNZIONI DI AUTOCORRELAZIONE E DI INTERCORRELAZIONE. TRASFORMAZIONI LINEARI IN SENSO ESTESO. RAPPRESENTAZIONE DEI SEGNALI BASATA SULL'IMPULSO MATEMATICO. RELAZIONI INGRESSO USCITA PER SISTEMI LINEARI E PERMANENTI, CONVOLUZIONE E SUE PROPRIETÀ. SEGNALI PERIODICI E LORO RAPPRESENTAZIONE IN SERIE DI FOURIER. TRASFORMATA DI FOURIER. TEOREMA DI PARSEVAL GENERALIZZATO E SUA APPLICAZIONE AL CASO DEI SEGNALI DI ENERGIA E DEI SEGNALI PERIODICI. TEOREMI DI WIENER PER SEGNALI DI ENERGIA E DI POTENZA. SPETTRI DI DENSITÀ DI ENERGIA E DI DENSITÀ DI POTENZA. SEGNALI LIMITATI IN BANDA. TEOREMA DEL CAMPIONAMENTO. EFFETTI DA SOTTOCAMPIONAMENTO. TRASFORMATA DI HILBERT. SEGNALE ANALITICO ED INVILUPPO COMPLESSO, COMPONENTI ANALOGICHE DI BASSA FREQUENZA. TRASFORMAZIONI LINEARI DI SEGNALI LIMITATI IN BANDA SIA CONTIGUA CHE NON CONTIGUA ALL'ORIGINE E RELAZIONI TRA I CAMPIONI DELLE RELATIVE RAPPRESENTAZIONI. MODULAZIONE DI AMPIEZZA (BLD-PI, BLD-PS, BLR, BLU), SCHEMI DI RICEVITORI BASATI SU DEMODULAZIONE SINCRONA E DI INVILUPPO. MODULAZIONE ANGOLARE (DI FASE E DI FREQUENZA) PER SEGNALI ANALOGICI. DEMODULAZIONE PER SEGNALI MODULATI DI FREQUENZA.
IMPOSTAZIONE FREQUENTISTICA ED ASSIOMATICA DELLA TEORIA DELLE PROBABILITÀ. TEOREMI FONDAMENTALI. TEOREMA DI BAYES. VARIABILI ALEATORIE, FUNZIONI DI DISTRIBUZIONE E FUNZIONI DI DENSITÀ DI PROBABILITÀ. VALORE ATTESO: DEFINIZIONE E PROPRIETÀ, MOMENTI CENTRATI E NON CENTRATI, MATRICE DI COVARIAZA. FUNZIONI DI VARIABILI ALEATORIE. FUNZIONE CARATTERISTICA. TRASFORMAZIONI LINEARI DI VARIBILI ALEATORIE. TEOREMA DEL LIMITE CENTRALE. VARIBILE ALEATORIE GAUSSIANE UNIDIMENSIONALI E PLURIDIMENSIONALI. VARIABILI ALEATORIE DI BERNOULLI E DI POISSON. LEGGI DEI GRANDI NUMERI. PROCESSI ALEATORI: DEFINIZIONI E PROPRIETÀ. PROCESSI STAZIONARI, MEDIE D'INSIEME E MEDIE TEMPORALI. PROCESSI ERGODICI E TEOREMI COLLEGATI, SORGENTI RIDUCIBILI. PROCESSI AD ALEATORIETÀ PARAMETRICA: PROCESSO ARMONICO. TRASFORMAZIONI LINEARI E NON-LINEARI DI PROCESSI ERGODICI. PROCESSI GAUSSIANI. PROPRIETÀ DELLE COMPONENTI ANALOGICHE DI BASSA FREQUENZA, DELL'INVILUPPO E DELLA FASE DI PROCESSI GAUSSIANI LIMITATI IN BANDA NON CONTIGUA ALL'ORIGINE. ONDA P.A.M. PROCESSO ARMONICO.

• R. CUSANI- TEORIA DEI SEGNALI- INGEGNERIA DUEMILA
PERAPPROFONDIMENTI ED ESERCIZI
• RICCARDO LEONARDI, PIERANGELO MIGLIORATI, ESERCIZI DI TEORIA DEI SEGNALI, TERZA EDIZIONE, SOCIETÀ EDITRICE ESCULAPIO, 2011

Dai campi ai circuiti: limiti e validità della rappresentazione circuitale. Leggi di Kirkhhoff. Caratteristiche topologiche dei circuiti. Collegamenti in serie e in parallelo, nodi e maglie. Introduzione alla teoria dei grafi. Tagli e maglie fondamentali. Matrici di incidenza. Convenzioni dei generatori e degli utilizzatori. Potenza elettrica e passività. Teorema di Tellegen. Reciprocità. Bipolo, multipolo, porta e multiporta. Linearità, tempo-invarianza, memoria. Leggi costitutive dei bipoli passivi R L C e dei generatori ideali di tensione e di corrente. Dualità. Generatori controllati, mutue induttanze, giratore, trasformatore ideale e nullore. Analisi di reti senza memoria: metodi generali dei nodi e delle maglie, trasformazioni topologiche equivalenti e teorema di Thevenin. Teorema del massimo trasferimento di potenza. Interruttori ideali. Trasformata di Laplace per la risoluzione dei circuiti lineari con memoria. Impedenza, ammettenza e funzioni di rete nel dominio di Laplace. Metodi di antitrasformazione delle funzioni razionali fratte. Estensione al dominio di Laplace dei metodi per la risoluzione dei circuiti. Risposta transitoria e permanente. Risposta libera e forzata. Stabilità nei circuiti. Analisi di regimi permanenti. Circuiti in continua. Regime sinusoidale. Metodo dei Fasori. Impedenza, ammettenza e funzioni di rete nel dominio della frequenza. Potenza attiva, reattiva e complessa. Confronto tra dominio di Laplace e dominio della frequenza. Circuiti risonanti. Regime armonico e Serie di Fourier. Proprietà filtranti dei circuiti passivi e attivi ideali. Principali rappresentazioni dei due-porte bilanciati e sbilanciati. Interconnessione di due-porte.

G. MARTINELLI, M. SALERNO – FONDAMENTI DI ELETTROTECNICA VOL.I E II – ED. SIDEREA
DISPENSE REPERIBILI SUL SITO INTERNET DEL CORSO

EQUAZIONI DI MAXWELL IN COORDINATE CURVILINEE ORTOGONALI GENERALIZZATE. PROPRIETÀ MACROSCOPICHE DELLA MATERIA E RELAZIONI COSTITUTIVE PER MEZZI GENERALI. OPERATORE NABLA. ESPRESSIONE DELL’OPERATORE NABLA IN COORDINATE CURVILINEE ORTOGONALI GENERALIZZATE. ONDE PIANE IN MEZZI ILLIMITATI. SOLUZIONE PER ONDA PIANA IN MEZZI BIANISOTROPI. PROPAGAZIONE DEL CAMPO ELETTROMAGNETICO IN MEZZI MATERIALI NON CONVENZIONALI: MEZZI CHIRALI, MEZZI ANISOTROPI, MEZZI BI-ANISOTROPI; FERRITI. RICHIAMI SUL CALCOLO DEGLI AUTOMODI. EQUAZIONI DI MAXWELL NEL SISTEMA DI RIFERIMENTO KDB. FORMALISMO DI MARKUWITZ E SCHWINGER. METODO DELLA RISONANZA TRAVERSA. LINEE DI TRASMISSIONE TEM GENERALIZZATE. OSTACOLO IN GUIDA D’ONDA. STRUTTURE IRRADIANTI STRATIFICATE A SIMMETRIA PLANARE. FUNZIONE DIADICA DI GREEN SPAZIALE E SPETTRALE IN STRUTTURE PLANARI INTEGRATE CARICATE CON MATERIALI CONVENZIONALI E CON MATERIALI COMPLESSI. APPLICAZIONE DELLA TEORIA SPETTRALE ALL'ANALISI E AL PROGETTO DI ANTENNE INTEGRATE A MICROONDE. METODI NUMERICI PER L’ELETTROMAGNETISMO. I METAMATERIALI: APPLICAZIONI AL BIOELETTROMAGNETISMO ALL’ELETTRONICA ED ALLE TELECOMUNICAZIONI. ELETTRODINAMICA DEI MATERIALI CON RIFRAZIONE NEGATIVA: ESEMPIO DELLA SUPERLENTE COME DISPOSITIVO ADATTANTE. RIFRAZIONE NEGATIVA E VELOCITÀ DI FASE NEGATIVA IN METAMATERIALI “LEFT-HANDED”. DIFFUSIONE DELLA LUCE NEI RISONATORI "SPLIT-RING". ONDE MAGNETO-INDUTTIVE IN UN METAMATERIALE CON ELEMENTI A DOPPIA PERIODICITÀ. MATERIALI SINTONIZZABILI PER LA TECNICA DELLE MICROONDE. APPLICAZIONI DEI METAMATERIALI AI TERMINALI ED ALLE ANTENNE AD ALTO GUADAGNO. ESEMPI DI REALIZZAZIONE DI NANOANTENNE. LITOGRAFIA “NANOIMPRINT” E “SOFT” PER METAMATERIALI PLANARI FOTONICI. POLARITONI SUPERFICIALI IN GUIDE D’ONDA CARICATE CON STRATI “LEFT-HANDED” ASIMMETRICI. PROPRIETÀ DI GUIDE D’ONDA PLASMONICO-POLARITONICHE SU NANOFILI D’ARGENTO. PECULIARITÀ SPETTRALI DEL CAMPO ELETTROMAGNETICO DIFFUSO DA CILINDRI DI VESELAGO. MEZZI ELETTROMAGNETICI DI TIPO “LEFT-HANDED” FUNZIONANTI NELLA BANDA DEI TERAHERTZ. PROPRIETÀ DI GUIDE D’ONDA A SIMMETRIA CIRCOLARE CARICATE CON NANO FILI METALLICI. STRUTTURE DISSIPATIVE SPAZIALI IN RISONATORI FABRY-PEROT CON INDICE DI RIFRAZIONE NEGATIVO. ANALISI DI STRUTTURE CON MATERIALE METALLICO INVARIANTE PER TRASLAZIONE O SINGOLARMENTE/DOPPIAMENTE NEGATIVO. PROPAGAZIONE DELL’ONDA ELETTROMAGNETICA IN STRUTTURE APERIODICHE COMPOSTE CON METAMATERIALI DI TIPO “LEFT- E RIGHT HANDED”. CARATTERISTICHE ELETTROMAGNETICHE DI STRUTTURE PERIODICHE MONODIMENSIONALI CON SUBSTRATI AD INDICE DI RIFRAZIONE NEGATIVO. MODELLO ANALITICO PER LA PROPAGAZIONE OTTICA IN UN MATERIALE “LEFT-HANDED” NON LINEARE. METAMATERIALI PER LA SENSORISTICA DI CAMPIONI BIOLOGICI.

• BASSI P., SCOLARI L., ZOLI R., PROPAGAZIONE DI ONDE ELETTROMAGNETICHE, CLUEB, 2006.
• C.T.A. JOHNK, ENGINEERING ELECTROMAGNETIC FIELDS AND WAVES, JOHN WILEY & SONS, 1988.
• CHEN-TO TAI, GENERALYZED VECTOR AND DYADIC ANALYSIS, IEEE PRESS, 1992.
• COLLIN R.E., FIELD THEORY OF GUIDED WAVES, IEEE PRESS, NEW YORK, 1991.
• CONCIAURO G., PERREGRINI L., FONDAMENTI DI ONDE ELETTROMAGNETICHE, MCGRAW-HILL, 2003.
• DUDLEY D.G., MATHEMATICAL FOUNDATIONS FOR ELECTROMAGNETIC THEORY, IEEE PRESS, 1994.
• FELSEN L.B., MARCUVITZ N., RADIATION AND SCATTERING OF WAVES, IEEE PRESS, 1994.
• KONG J.A., ELECTROMAGNETIC WAVE THEORY, WILEY, NEW YORK, 1992.
• LANDAU L., LIFCHITZ E., ÉLECTRODYNAMIQUE DES MILIEUX CONTINUS, EDITIONS MIR, 1969.
• MISRA D.K., PRACTICAL ELECTROMAGNETICS: FROM BIOMEDICAL SCIENCES TO WIRELESS COMMUNICATION, JOHN WILEY & SONS, 2007.
• .RINDLER W., RELATIVITY (SPECIAL, GENERAL, AND COSMOLOGICAL), OXFORD UNIVERSITY PRESS, 2006.
• .SPIGLER R., GRADIENTE ROTORE DIVERGENZA E APPLICAZIONI, EDIZIONI LIBRERIA CORTINA, PADOVA, 1987.
• STRATTON J.A., TEORIA DELL’ELETTROMAGNETISMO, ED. BORINGHIERI, 1952.
• VAN BLADEL J., SINGULAR ELECTROMAGNETICS FIELDS AND SOURCES, IEEE PRESS, 1991.
• VEGNI L., TOSCANO A., BILOTTI F., ESERCIZI DI CAMPI ELETTROMAGNETICI I (SECONDA EDIZIONE), EDITORE ESCULAPIO, BOLOGNA, 2002.
• YEH P., OPTICAL WAVES IN LAYERED MEDIA, JOHN WILEY & SONS, 1988.

ELETTRONICA ANALOGICA

AMPLIFICATORI OPERAZIONALI.
CONFIGURAZIONI FONDAMENTALI DEGLI AMPLIFICATORI OPERAZIONALI: INVERTENTE E NON INVERTENTE. OPAMP IDEALE: VINCOLI. CARATTERISTICHE IDEALI DI ANELLO APERTO. RETROAZIONE NEGATIVA. ALIMENTAZIONE DEGLI OPAMP. SATURAZIONE.
CIRCUITI LINEARI AD AMPLIFICATORI OPERAZIONALI.
GENERATORI DI TENSIONI E CORRENTI CONTINUE. CONVERTITORI V-I. AMPLIFICATORI DI CORRENTE. AMPLIFICATORI DIFFERENZIALI.
FILTRI ATTIVI.
FILTRI ATTIVI DEL PRIMO ORDINE. FILTRI DEL SECONDO ORDINE. CONFIGURAZIONE SALLEN-KEY E RETROAZIONE MULTIPLA. FILTRI DI ORDINE SUPERIORE. RISPOSTE DI TIPO BESSEL, BUTTERWORTH E CHEBYSHEV. PROGETTAZIONE DI UN FILTRO DI ORDINE SUPERIORE. SENSIBILITÀ DEI FILTRI.
LIMITAZIONI STATICHE E DINAMICHE DEGLI AMPLIFICATORI OPERAZIONALI.
DEVIAZIONI DALLA IDEALITÀ DI UN AMPLIFICATORE OPERAZIONALE. CORRENTI DI POLARIZZAZIONE E DI SBILANCIAMENTO DI INGRESSO. TENSIONE DI SBILANCIAMENTO. IMPEDENZE D’INGRESSO E D’USCITA. RISPOSTA IN FREQUENZA DEGLI AMPLIFICATORI OPERAZIONALI. RISE TIME. SLEW-RATE.
STABILITÀ E COMPENSAZIONE IN FREQUENZA.
CRITERI DI STABILITÀ. MARGINE DI FASE. AMPLIFICATORI COMPENSATI E NON COMPENSATI. TECNICHE DI COMPENSAZIONE IN FREQUENZA.
CONVERSIONE ANALOGICO-DIGITALE
TECNICHE DI CONVERSIONE D-A E A-D. STRUTTURA A SCALA R-2R. CONVERTITORI FLASH. SPECIFICHE DI DAC E ADC.

ELETTRONICA DIGITALE

LOGICA COMBINATORIA
PORTE LOGICHE COMBINATORIE, STRUTTURA INTERNA CMOS. RETI PUN E PDN.
LOGICA PASS TRANSISTOR.
TAVOLE DELLA VERITÀ E RAPPRESENTAZIONE A PORTE NAND IN TERMINI DI SOP
TAVOLE DELLA VERITÀ E RAPPRESENTAZIONE A PORTE NOR IN TERMINI DI POS
TEMPORIZZAZIONE DELLE USCITE NEI CIRCUITI COMBINATORI
MAPPE DI KARNAUGH PER LA MINIMIZZAZIONE DI FUNZIONI BOOLEANE.
PROGETTO DI CIRCUITI COMBINATORI CON PORTE LOGICHE
CIRCUITI DI CODIFICA E DECODIFICA.
GENERAZIONE DI FUNZIONI UTILIZZANDO DECODIFICATORI
MULTIPLEXER E DEMULTIPLEXER
GENERAZIONE DI FUNZIONI UTILIZZANDO MULTIPLEXER
SOMMATORI BINARI HALF ADDER E FULL ADDER. COMPARATORE DIGITALE.
DISPOSITIVI LOGICI PROGRAMMABILI PAL E PLA

CIRCUITI SEQUENZIALI
LATCHES SET-RESET, FLIP-FLOP S-R
FLIP FLOP MASTER-SLAVE, FLIP- FLOP D.
FLIP FLOP J-K, FLIP FLOP T.
CONTATORI E DIVISORI DI FREQUENZA ASINCRONI.
REGISTRI A SCORRIMENTO PIPO E SISO

SERGIO FRANCO
“DESIGN WITH OPERATIONAL AMPLIFIERS AND ANALOG INTEGRATED CIRCUITS”,
3RD EDITION– MCGRAW-HILL, 2003

JERRY D. DANIELS
“DIGITAL DESIGN FROM ZERO TO ONE", WILEY

• Richiami di ottica
Equazioni di Maxwell, riflessione e rifrazione, la lente sottile, interferenza, diffrazione, ottica di Fresnel, fasci Gaussiani, reticoli, risonatori, elaborazione ottica.

• Ottica Guidata
Guida planare; modi di una guida planare; guida simmetrica; guida asimmetrica; struttura modale nelle guide planari; doppia guida planare simmetrica; accoppiamento modale; accoppiamento fra i modi di una guida (cenni); comunicazioni su portante ottica; tipi di fibra; modi delle fibre a salto d’indice; dispersione intermodale per fibre a salto d’indice; dispersione cromatica; fibre a profilo d’indice graduale.

• Dispositivi passivi
Divisori di potenza; accoppiatori direzionali; accoppiatori ad interferenza di molti modi (MMI); filtri ottici planari; interferometro di Mach Zehnder; spettroscopi a reticolo; reticoli blazed; waveguide grating routers (WGR); reticoli di Bragg; interferometri di Fabry Perot.

• Polarization mode dispersion (PMD)
Stati di polarizzazione; formalismo di Jones; parametri di Stokes; sfera di Poincarè; birifrangenza nelle fibre ottiche; stati di polarizzazione principali; differential group delay (DGD); vettore PMD; PMD power penalty.

• Trasmettitori ottici
interazione radiazione-materia (richiami), assorbimento ed emissione in un semiconduttore, bande di energia di un semiconduttore, densità degli stati, led, laser a semiconduttore, laser DFB, VCSEL, laser quantum dot.

• Amplificatori ottici
Caratteristiche, rumore, semiconductor optical amplifier (SOA), convertitori di lunghezza d’onda, Erbium Doped Fiber Amplifier (EDFA), Amplificatori Raman.

• Richiami di ottica
Equazioni di Maxwell, riflessione e rifrazione, la lente sottile, interferenza, diffrazione, ottica di Fresnel, fasci Gaussiani, reticoli, risonatori, elaborazione ottica.

• Ottica Guidata
Guida planare; modi di una guida planare; guida simmetrica; guida asimmetrica; struttura modale nelle guide planari; doppia guida planare simmetrica; accoppiamento modale; accoppiamento fra i modi di una guida (cenni); comunicazioni su portante ottica; tipi di fibra; modi delle fibre a salto d’indice; dispersione intermodale per fibre a salto d’indice; dispersione cromatica; fibre a profilo d’indice graduale.

• Dispositivi passivi
Divisori di potenza; accoppiatori direzionali; accoppiatori ad interferenza di molti modi (MMI); filtri ottici planari; interferometro di Mach Zehnder; spettroscopi a reticolo; reticoli blazed; waveguide grating routers (WGR); reticoli di Bragg; interferometri di Fabry Perot.

• Polarization mode dispersion (PMD)
Stati di polarizzazione; formalismo di Jones; parametri di Stokes; sfera di Poincarè; birifrangenza nelle fibre ottiche; stati di polarizzazione principali; differential group delay (DGD); vettore PMD; PMD power penalty.

• Trasmettitori ottici
interazione radiazione-materia (richiami), assorbimento ed emissione in un semiconduttore, bande di energia di un semiconduttore, densità degli stati, led, laser a semiconduttore, laser DFB, VCSEL, laser quantum dot.

• Amplificatori ottici
Caratteristiche, rumore, semiconductor optical amplifier (SOA), convertitori di lunghezza d’onda, Erbium Doped Fiber Amplifier (EDFA), Amplificatori Raman.

• Ricevitori ottici
Caratteristiche, fotodiodi p-i-n, fotodiodi a valanga, rumore nei fonorivelatori, BER
minima potenza ricevuta, limite quantico della foto rivelazione.

• Modulatori ottici
Modulazione diretta del laser, chirp, modulatori ad elettro-assorbimento, modulatori MZI, formati di modulazione, CS, DPSK, DQPSK; sistemi di modulazione coerenti.

Richard S. Quimby - Photonics and lasers.
Eduard Sackinger - Broadband circuits for optical fiber communication.
Govind P. Agrawal - Fiber-optic communication systems.
Govind P. Agrawal - Lightwave technology.
Hirioshi Isikawa - Ultrafast all-optical signal processing devices.
Salah Obayya - Computational photonics.

TEORIA CLASSICA DELLA RICEZIONE: PROCEDURA DI BAYES, PROCEDURA MINIMAX. VERIFICA DI IPOTESI BINARIA. RIVELAZIONE DI SEGNALI IN RUMORE ADDITIVO GAUSSIANO. VERIFICA DI IPOTESI M-ARIA. RIVELAZIONE M-ARIA IN RUMORE GAUSSIANO. MODULAZIONI NUMERICHE: INTERFERENZA INTERSIMBOLICA. MODULAZIONE ASK: PRINCIPI E PRESTAZIONI. CASI PARTICOLARI: RICEVITORE OTTIMO, RICEVITORE SUBOTTIMO, ESEMPI DI MODULAZIONE ASK. MODULAZIONE QAM: PRINCIPI E PRESTAZIONI. MODULAZIONE PSK: PRINCIPI E PRESTAZIONI. MODULAZIONI DERIVATE DALLA MODULAZIONE PSK: OQPSK E MSK. TECNICHE DI MODULAZIONE BASATE SULL’ESPANSIONE DELLO SPETTRO: MULTIPLAZIONE CDMA. DS-CDMA. CODICI D’ESPANSIONE OVSF, WALSH-HADAMARD. SEQUENZE DA REGISTRO A SCORRIMENTO, M-SEQUENCES. CODICI DI GOLD E KASAMI. TECNICHE PER IL CONTROLLO DINAMICO DELLA VELOCITÀ DI TRASMISSIONE. ANALISI DELLE PRESTAZIONI: CASI SINCRONO E ASINCRONO. CANALI AFFETTI DA FADING E DA CAMMINI MULTIPLI: MODELLO WIDE SENSE STATIONARY UNCORRELATED SCATTERING (WWSSU).RICEVITORE RAKE. DS-CDMA: ANALISI DELLE PRESTAZIONI IN UN MULTIPATH FADING CHANNEL CON RICEVITORE RAKE. MODULAZIONE OFDM: RAPPRESENTAZIONE NEL DOMINIO DEL TEMPO E DELLA FREQUENZA, ARCHITETTURA DI MODULAZIONE. ALGORITMO FFT PER IL CALCOLO DELLA TRASFORMATA DISCRETA DI FOURIER. EQUALIZZAZIONE NEL DOMINIO DELLA TRASFORMATA DISCRETA DI FOURIER. USO DEL PREFISSO CICLICO. ARCHITETTURA DI DEMODULAZIONE. PRESTAZIONI. CARATTERIZZAZIONE DEL RUMORE NEI CIRCUITI RUMORE TERMICO NEI BIPOLI PASSIVI. RUMORE TERMICO NELLE RETI 2 PORTE.

A. NERI. "APPUNTI DALLE LEZIONI DI TRASMISSIONI NUMERICHE".
DISPONIBILE GRATUITAMENTE IN FORMA ELETTRONICA DAL SITO HTTP://ELEARNING.DIA.UNIROMA3.IT/MOODLE/.

SUCCESSIONI E SERIE
POLINOMIO APPROSSIMANTE DI TAYLOR - PROPRIETÀ LOCALI E GLOBALI - SERIE DI POTENZE - SERIE DI TAYLOR
FUNZIONI VETTORIALI
DEFINITIONI ED ESEMPI - LIMITI E CONTINUITÀ DELLE FUNZIONI VETTORIALI - DERIVATE E INTEGRALI DELLE FUNZIONI VETTORIALI - CURVE NELLO SPAZIO E LORO LUNGHEZZA -TANGENTI E NORMALI DELLE CURVE
DERIVATE PARZIALI
FUNZIONI SCALAR DI VARIABILE VETTORIALE - LIMITI E CONTINUITÀ- DERIVATE PARZIALI, GRADIENTE - APPROSSIMAZIONE CON RETTE TANGENTI E DIFFERENZIALI
MASSIMI E MINIMI
INTEGRALI MULTIPLI
INTEGRALI DOPPI - INTEGRALI DOPPI IN COORDINATE POLARI - AREA DI UNA SUPERFICIE - INTEGRALI TRIPLI
INTEGRALI TRIPLI IN COORDINATE CILINDRICHE - INTEGRALI TRIPLI IN COORDINATE SFERICHE - MOMENTI E BARICENTRI - CAMBIAMENTO DELLE VARIABILI NEGLI INTEGRALI MULTIPLI
CALCOLO INTEGRALE NEI CAMPI VETTORIALI
CAMPI VETTORIALI - INTEGRALI DI LINEA - IL TEOREMA FONDAMENTALE DELL’INTEGRALE DI LINEA - CAMPI CONSERVATIVI - FORMULE DI GREEN - INTEGRALI DI SUPERFICIE - INTEGRALI ESTESI A SUPERFICIE ORIENTATE
IL TEOREMA DELLA DIVERGENZA
EQUAZIONI DIFFERENZIALI
BASIC NOTIONS IN EQUAZIONI DIFFERENZIALI - EQUAZIONI DIFFERENZIALI A VARIABILI SEPARABILI - EQUAZIONI DIFFERENZIALI ESATTE - EQUAZIONI DIFFERENZIALI LINEARI DEL PRIMO ORDINE - EQUAZIONI DIFFERENZIALI DEL SECONDO ORDINE OMOGENEE - EQUAZIONI DIFFERENZIALI DEL SECONDO ORDINE COMPLETE EQUAZIONI DIFFERENZIALI LINEARI OMOGENEE E NON OMOGENEE DI ORDINE SUPERIORE.

FULVIO BONGIORNO – CALCOLO II – TEORIA ED ESERCIZI – EDITORE ESCULAPIO - BOLOGNA

LE FINALITÀ DEL CORSO SONO QUELLE DI ESPORRE I CONCETTI DI BASE DELLAUTOMATICA. FORNIRE LA CAPACITÀ DI ANALIZZARE SEMPLICI SISTEMI DINAMICI (STAZIONARI, LINEARI) AD UN INGRESSO ED UNUSCITA E DI PROGETTARE SISTEMI DI CONTROLLO ELEMENTARI CON SPECIFICHE NEL DOMINIO DEL TEMPO E DELLA FREQUENZA. GLI ARGOMENTI AFFRONTATI SONO I SEGUENTI:
CONCETTI FONDAMENTALI. UTILITÀ DEI CONTROLLI AUTOMATICI. CONTROLLO IN AVANTI E IN CONTROREAZIONE. SCHEMI A BLOCCHI STRUTTURALI. MODELLI MATEMATICI DI SISTEMI DINAMICI. CLASSIFICAZIONE DEI SISTEMI (LINEARITÀ, STAZIONARIETÀ, ECC.). IL CONCETTO DI STATO.
ANALISI DEI SISTEMI LINEARI E STAZIONARI. TRASFORMATE DI LAPLACE E LORO PROPRIETÀ; ANTITRASFORMAZIONE DI FUNZIONI RAZIONALI. DESCRIZIONE INGRESSO-USCITA DI UN SISTEMA DINAMICO, FUNZIONE DI TRASFERIMENTO. INTEGRALE DI CONVOLUZIONE. RISPOSTE A SEGNALI CANONICI. SUDDIVISIONE DELLA RISPOSTA IN RISPOSTA LIBERA E FORZATA, RISPOSTA TRANSITORIA E PERMANENTE. MODI PROPRI DI EVOLUZIONE. STABILITÀ BIBO DEI SISTEMI. CRITERIO DI STABILITÀ DI ROUTH. SCHEMI A BLOCCHI FUNZIONALI E LORO MANIPOLAZIONE.
RISPOSTA ARMONICA. DEFINIZIONE. LEGAMI CON LE RISPOSTE CANONICHE. RAPPRESENTAZIONI GRAFICHE (DIAGRAMMI DI NYQUIST, BODE, NICHOLS).
ANALISI DEI SISTEMI A CONTROREAZIONE. DERIVAZIONE DELLA RISPOSTA A CICLO CHIUSO DA QUELLA A CICLO APERTO. CRITERI DI STABILITÀ DI NYQUIST E BODE. MARGINI DI GUADAGNO E FASE. COMPORTAMENTO A REGIME: CLASSIFICAZIONE IN TIPI, COEFFICIENTI GENERALIZZATI DI ERRORE. SENSIBILITÀ ALLE VARIAZIONI PARAMETRICHE.
SINTESI DEI SISTEMI DI CONTROLLO. IL PROBLEMA DELLE SPECIFICHE. LEGAMI GLOBALI. SPECIFICHE TIPICHE AD ANELLO CHIUSO ED APERTO. REGOLATORI STANDARD. RETI DI CORREZIONE E LORO IMPIEGO. SINTESI PER TENTATIVI.

STEFANO CHIAVERINI, FABRIZIO CACCAVALE, LUIGI VILLANI, LORENZO SCIAVICCO, FONDAMENTI DI SISTEMI DINAMICI, 2003, THE MCGRAW-HILL COMPANIES, SRL, MILANO
STEFANO CHIAVERINI, APPUNTI DALLE LEZIONI DI AUTOMATICA A.A. 2002/2003, (DISPONIBILE IN COPISTERIA)

FEEDBACK CONTROL OF DYNAMICAL SYSTEMS, 5TH EDITION, FRANKLIN, POWELL, AND ENAMI-NAEINI, ADDISON-WESLEY, 2006

INTRODUZIONE: BREVE STORIA DELL’ELETTRONICA, CLASSIFICAZIONE DEI SEGNALI, CONVENZIONI, APPROCCIO ALLA SOLUZIONE DEI PROBLEMI, CENNI TEORIA DEI CIRCUITI, SPETTRO DEI SEGNALI, AMPLIFICATORI, INVERTITORI LOGICI, VARIAZIONI DEI PARAMETRI DI PROGETTO, PRECISIONE NUMERICA.
(JAEGER, VOL.1, CAP.1; SEDRA-SMITH, CAP.1)

CENNI DI TEORIA DEI SEMICONDUTTORI: SEMICONDUTTORI E DISPOSITIVI ELETTRONICI, RESISTIVITÀ DI ISOLANTI, SEMICONDUTTORI E CONDUTTORI, LEGAMI COVALENTI E DIAGRAMMI A BANDE DEI SEMICONDUTTORI, BANDA PROIBITA E CONCENTRAZIONE INTRINSECA, COMPORTAMENTO DI ELETTRONI E LACUNE NEI SEMICONDUTTORI, DONORI E ACCETTORI, CONTROLLO DELLA POPOLAZIONE DI ELETTRONI E LACUNE MEDIANTE DROGAGGIO, CORRENTI DI DERIVA E DIFFUSIONE, MOBILITÀ E VELOCITÀ DI SATURAZIONE, DIPENDENZA DELLA MOBILITÀ DA DROGAGGIO E TEMPERATURA.
(JAEGER, VOL.1, CAP.2; SEDRA-SMITH, §3.7.1)

DIODI E CIRCUITI A DIODI: STRUTURA E LAYOUT DEL DIODO, ELETTROSTATICA DELLA GIUNZIONE PN, REGIONI DI FUNZIONAMENTO (DIRETTA, INVERSA, E BREAKDOWN), MODELLI PER LA DESCRIZIONE DEL DIODO, ANALISI E PROGETTO DI CIRCUITI A DIODI, APPLICAZIONI (RETTIFICATORI, ALIMENTATORI, REGOLATORI, CONVERTITORI).
(SEDRA-SMITH, CAP.3; JAEGER, VOL.1, §3.13, §3.18; DISPENSA SUI CONVERTITORI DC-DC)

TRANSISTOR MOSFET: STRUTTURA E PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO DEI MOSFET, REGIONI DI FUNZIONAMENTO (TRIODO, SATURAZIONE, CUTOFF), MODELLO MATEMATICO E CARATTERISTICA I-V, CIRCUITI A MOSFET IN CONTINUA, POLARIZZAZIONE DEGLI AMPLIFICATORI A MOSFET, IL MOSFET COME AMPLIFICATORE E COME INTERRUTTORE, MODELLI E FUNZIONAMENTO PER PICCOLI SEGNALI, AMPLIFICATORI MOS A SINGOLO STADIO, CAPACITÀ DEL MOSFET E COMPORTAMENTO IN FREQUENZA, INVERTITORI LOGICI NMOS, CMOS.
(SEDRA-SMITH, CAP.4 E CAP.10 (P.949-967); DISPENSA INVERTITORI MOS)

TRANSISTOR BJT: STRUTTURA DEL DISPOSITIVO, PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO, CARATTERISTICHE CORRENTE-TENSIONE, IL BJT COME AMPLIFICATORE, IL BJT COME INTERRUTTORE, CIRCUITI CON BJT IN CONTINUA, POLARIZZAZIONE DEGLI AMPLIFICATORI A BJT, FUNZIONAMENTO PER PICCOLI SEGNALI E MODELLI, AMPLIFICATORI A BJT SINGOLO STADIO, CAPACITÀ INTERNE E MODELLO AD ALTA FREQUENZA, RISPOSTA IN FREQUENZA DELL’AMPLIFICATORE CE. REGOLATORI DI TENSIONE DISCRETI.
(SEDRA-SMITH, CAP.5; DISPENSA REGOLATORI DISCRETI)

AMPLIFICATORI INTEGRATI: STRATEGIE DI PROGETTO DI IC, CONFRONTO MOSFET – BJT, LA POLARIZZAZIONE NEI CIRCUITI INTEGRATI, RISPOSTA IN FREQUENZA, AMPLIFICATORI CS E CE, AMPLIFICATORI CG E CB, AMPLIFICATORE CASCODE, AMPLIFICATORI CD E CC.
(SEDRA-SMITH, CAP.6 ESCLUSI: §6.11 E §6.12)

AMPLIFICATORE DIFFERENZIALE: COPPIA DIFFERENZIALE A MOSFET, FUNZIONAMENTO PER PICCOLI SEGNALI, COPPIA DIFFERENZIALE A BJT, CARATTERISTICHE NON IDEALI, AMPLIFICATORE DIFFERENZIALE CON CARICO ATTIVO, RISPOSTA IN FREQUENZA DELL’AMPLIFICATORE DIFFERENZIALE.
(SEDRA-SMITH, CAP.7 ESCLUSO §7.7)

LA RETROAZIONE: CENNI SULLA TEORIA DELLA CONTROREAZIONE, CLASSIFICAZIONE, PROPRIETÀ, ESEMPI. IL PROBLEMA DELLA STABILITÀ. COMPENSAIONE IN FREQUENZA.
(SEDRA-SMITH, CAP.8 FINO A PAG.825)

OSCILLATORI SINUSOIDALI: PRINCIPIDI BASE DEGLI OSCILLATORI, CRITERIO DI BARKHAUSEN, OSCILLATORI ACCORDATI LC (COLPITTS E HARTLEY), OSCILLATORI AL QUARZO, ESEMPI DI PROGETTO.
(SEDRA-SMITH, CH.13 §13.1 AND 13.3)

STADI DI USCITA E AMPLIFICATORI DI POTENZA: CARATTERISTICHE E CLASSIFICAZIONE DEGLI STADI DI USCITA, STADIO DI USCITA A EMETTITORE COMUNE IN CLASSE A, STADIO DI USCITA A COLLETTORE COMUNE IN CLASSE A, STADI IN CLASSE B E AB, EFFICIENZA E DISSIPAZIONE DI POTENZA.
(SEDRA-SMITH, CH.14 §14.1 TO 14.7)

A.S. SEDRA, K.C. SMITH "CIRCUITI PER LA MICROELETTRONICA" EDISES
A.S. SEDRA, K.C. SMITH "CIRCUITI PER LA MICROELETTRONICA" EDIZIONI INGEGNERIA 2000
A.S. SEDRA, K.C. SMITH "MICROELECTRONIC CIRCUITS (5HT EDITION)" OXFORD (VERSIONE IN INGLESE)
R.C. JAEGER, T.N. BLALOCK "MICROELETTRONICA VOL.1,2,3" MCGRAW-HILL
J. MILLMAN, A. GRABEL, P. TERRENI "ELETTRONICA DI MILLMAN" MCGRAW-HILL 4ED.

MATERIALE DIDATTICO AGGIUNTIVO (SU PIATTAFORMA MOODLE): HTTP://WEBDEV3.CASPUR.IT/DIA-UNIROMA3

FONDAMENTI. RICHIAMI. CAMPI SCALARI E VETTORIALI. OPERATORI VETTORIALI; COORDINATE CURVILINEE. EQUAZIONI FONDAMENTALI DELL'ELETTROMAGNETISMO. CAMPO ELETTROMAGNETICO. EQUAZIONI DI MAXWELL. RELAZIONI COSTITUTIVE. LINEARITÀ, ISOTROPIA ED OMOGENEITÀ DEL MEZZO. GRANDEZZE IMPRESSE. PRINCIPIO DI DUALITÀ. CONDIZIONI AL CONTORNO. CLASSIFICAZIONE DEI PROBLEMI ELETTROMAGNETICI. CENNI DI ELETTROSTATICA E MAGNETOSTATICA. ELETTRODINAMICA. DOMINIO DEL TEMPO. TEOREMA DI POYNTING: INTERPRETAZIONE FISICA ED APPLICAZIONI. TEOREMA DI UNICITÀ. DOMINIO DELLA FREQUENZA. LA NOTAZIONE COMPLESSA ED I VETTORI COMPLESSI. POLARIZZAZIONE DI UN CAMPO VETTORIALE: LINEARE, CIRCOLARE, ELLITTICA. IL CAMPO ELETTROMAGNETICO MONOCROMATICO E LA POTENZA IN NOTAZIONE COMPLESSA. CAMPO NON MONOCROMATICO: TRASFORMATE DI FOURIER E DI LAPLACE. EQUAZIONI DI MAXWELL E RELAZIONI COSTITUTIVE NEL DOMINIO DELLA FREQUENZA. EQUAZIONE DELLE ONDE. POTENZIALI ELETTRODINAMICI. ONDE PIANE PROPAGAZIONE. VETTORE DI PROPAGAZIONE. ONDE PIANE UNIFORMI E NON UNIFORMI IN MEZZI DISSIPATIVI E NON DISSIPATIVI. ONDE TEM, TE E TM. DECOMPOSIZIONE SPETTRALE IN ONDE PIANE. RIFLESSIONE E RIFRAZIONE. INCIDENZA NORMALE: COEFFICIENTI DI RIFLESSIONE E TRASMISSIONE. RIFLESSIONE DA UNA SUPERFICIE PERFETTAMENTE CONDUTTRICE. INCIDENZA OBLIQUA IN POLARIZZAZIONE ORIZZONTALE E VERTICALE. ANGOLO DI BREWSTER. RIFLESSIONE TOTALE. RIFLESSIONE DA UNA SUPERFICIE DI UN MEZZO BUON CONDUTTORE. TRATTAZIONE ELETTROMAGNETICA DEI MEZZI BIANISOTROPI. MEZZI BIANISOTROPI. EQUAZIONI DI MAXWELL PER MEZZI BIANISOTROPI. TRATTAZIONE ELETTROMAGNETICA DEI MEZZI BIISOTROPI O CHIRALI. PROPAGAZIONE DI ONDE PIANE NEI MEZZI CHIRALI. AUTOVALORI DI PROPAGAZIONE ED AUTOVETTORI DI PROPAGAZIONE. FERRITI. RELAZIONE COSTITUTIVA DI UNA FERRITE MAGNETIZZATA. PULSAZIONE DI RISONANZA. PROPAGAZIONE DI ONDE PIANE NELLA FERRITE. AUTOVALORI DI PROPAGAZIONE ED AUTOVETTORI DI PROPAGAZIONE. LINEE DI TRASMISSIONE. RISOLUZIONE DELLE EQUAZIONI DELLE LINEE DI TRASMISSIONE. ONDE PROGRESSIVE ED ONDE STAZIONARIE. IMPEDENZA DI LINEA ED IMPEDENZA CARATTERISTICA. RIFLESSIONE NELLE LINEE DI TRASMISSIONE. COEFFICIENTE DI RIFLESSIONE. IMPEDENZA DI INGRESSO. RAPPORTO D'ONDA STAZIONARIA. DIAGRAMMA DI SMITH. ADATTAMENTO DI LINEE DI TRASMISSIONE TRAMITE STUB. STRUTTURE GUIDANTI STRUTTURE A SIMMETRIA CILINDRICA. ESPRESSIONI DEI CAMPI ELETTROMAGNETICI IN STRUTTURE A SIMMETRIA CILINDRICA. ONDE TE, TM E TEM. LINEE DI TRASMISSIONE EQUIVALENTI. CONDIZIONI AL CONTORNO. MODI DI PROPAGAZIONE: AUTOVALORI ED AUTOFUNZIONI. FREQUENZA DI TAGLIO. GUIDE D'ONDA METALLICHE RETTANGOLARI E CIRCOLARI. CARTE MODALI. GUIDE DIELETTRICHE. FIBRE OTTICHE MONOMODALI E MULTIMODALI. ATTENUAZIONE DI UNA FIBRA OTTICA. CIRCUITI INTEGRATI A MICROONDE. DECOMPOSIZIONE DEL CAMPO ELETTROMAGNETICO IN COMPONENTI SPETTRALI BIDIMENSIONALI DI FOURIER. RAPPRESENTAZIONI CIRCUITALI EQUIVALENTI: MODELLO A LINEE DI TRASMISSIONE TE E TM. RADIAZIONE ELETTROMAGNETICA FUNZIONE DI GREEN PER LO SPAZIO LIBERO. POTENZIALE VETTORE PER SORGENTI QUALUNQUE. RADIAZIONE DAL DIPOLO DI HERTZ, DAL DIPOLO MAGNETICO E DA SISTEMI DI CORRENTI. CONDIZIONI DI RADIAZIONE. TEOREMI DI RECIPROCITÀ E DI EQUIVALENZA E LORO APPLICAZIONI. ANTENNE. GENERALITÀ SULLE ANTENNE. L'ANTENNA LINEARE. IL CAMPO PRODOTTO DALL'ANTENNA LINEARE. IL CAMPO A DISTANZA DELL'ANTENNA LINEARE. L'ANTENNA IN MEZZA ONDA ED IN ONDA INTERA. RECIPROCITÀ TRA ANTENNE TRASMITTENTI ED ANTENNE RICEVENTI. DIAGRAMMA DI RADIAZIONE DI SEMPLICI ANTENNE LINEARI. INTERFERENZA TRA SORGENTI ELETTROMAGNETICHE. APPROSSIMAZIONE DI FRAUNHOFER. APPROSSIMAZIONE DI FRESNEL. ALLINEAMENTI DI ANTENNE.

• BALANIS C.A., ADVANCED ENGINEERING ELECTROMAGNETICS, JOHN WILEY & SONS, NEW YORK, 1989
• BARZILAI G., FONDAMENTI DI ELETTROMAGNETISMO, EDIZIONI SIDEREA, ROMA, 1983
• FRANCESCHETTI G., CAMPI ELETTROMAGNETICI, EDITORE BORINGHIERI TORINO, 1983
• GEROSA G., LAMPARIELLO P., FONDAMENTI DI ELETTROMAGNETISMO, EDIZIONI INGEGNERIA 2000, ROMA, 1995
• JONES D.S., ACOUSTIC AND ELECTROMAGNETIC WAVES, CLARENDON PRESS OXFORD, 1986
• RAMO S., WHINNERY J.R., VAN DUZER T., CAMPI E ONDE NELL'ELETTRONICA PER LE TELECOMUNICAZIONI, FRANCO ANGELI EDITORE, MILANO, 1982
• SEELY S., POULARIKAS A.D., ELECTROMAGNETICS, CLASSICAL AND MODERN THEORY AND APPLICATIONS, MARCEL DEKKER, INC., NEW YORK, 1979
• SOMEDA C.G., ONDE ELETTROMAGNETICHE, UTET, TORINO, 1986
• TORALDO DI FRANCIA G.E., BUSCAGLIONI P., ONDE ELETTROMAGNETICHE, ZANICHELLI, BOLOGNA, 1988
• VAN BLADEL J., ELECTROMAGNETICS FIELDS, HEMISPHERE PUBL. CORP., WASHINGTON, 1985
• YARIV A., OPTICAL ELECTRONICS, SAUNDERS COLLEGE PUBLISHING, 1991.

RICHIAMI SULLA NATURA DEL CALORE. CALORE E TEMPERATURA
CAPACITA’ TERMICA. CALORE SPECIFICO.
CONDUZIONE: GENERALITÀ SUI CAMPI TERMICI, FENOMENOLOGIA DELLA CONDUZIONE.
POSTULATO ED EQUAZIONE DI FOURIER IN COORDINATE CARTESIANE E CILINDRICHE.
ESEMPI DI SOLUZIONI ESATTE: LASTRA PIANA E MULTI-STRATO IN REGIME STAZIONARIO.
STRATO CILINDRICO. RAGGIO CRITICO DI ISOLANTE.
REGIME PERIODICO STABILIZZATO.
MEZZO SEMI- INFINITO CON VARIAZIONE A GRADINO DELLA TEMPERATURA.
IRRAGGIAMENTO: GENERALITA’ SULLA RADIAZIONE ELETTROMAGNETICA.
PROPRIETA’ DEI CORPI COME RICEVITORI E COME EMETTITORI DI ENERGIA RAGGIANTE
LEGGI DI EMISSIONE DEL CORPO NERO.
CORPI GRIGI, CORPI SELETTIVI, CAVITA’ DI CORPI NERI E DI CORPI GRIGI.
EFFETTO SERRA.
SCAMBI DI CALORE PER IRRAGGIAMENTO. FATTORI DI VISTA. SCHERMI ALLA RADIAZIONE.
CONVEZIONE: MOTO DI FLUIDI IN PRESENZA DI PARETI SOLIDE A DIVERSA TEMPERATURA.
STRATO LIMITE. MOTO LAMINARE E TURBOLENTO.
CONVEZIONE NATURALE E FORZATA.
ANALISI DIMENSIONALE E METODO DEGLI INDICI.
PARAMETRI ADIMENSIONALI E LORO SIGNIFICATO FISICO.
RISCALDAMENTO E RAFFREDDAMENTO DI UN CORPO OMOGENEO.
ALETTE DI RAFFREDDAMENTO.
PROBLEMI DI DISSIPAZIONE DEL CALORE IN COMPONENTI ELETTRONICI.

BARDUCCI, I., TRASMISSIONE DEL CALORE,
EDITORIALE ESA, MILANO, 1989.

BADAGLICCA, A., FONDAMENTI DI TRASMISSIONE DEL CALORE,
ARACNE, ROMA, 1997.

PER APPROFONDIMENTI:

CENGEL, Y. A., TERMODINAMICA E TRASMISSIONE DEL CALORE,
MCGRAW-HILL, MILANO, 2ND ED., 2005.

KREITH,, F., PRINCIPI DI TRASMISSIONE DEL CALORE,
LIGUORI EDITORE, NAPOLI, 1975.

IL CORSO PRESENTA UN PERCORSO FORMATIVO CHE PROMUOVE E FAVORISCE LA CULTURA, LE POLITICHE E LE PRASSI DI PARI OPPORTUNITÀ TRA DONNE E UOMINI NELLA SOCIETÀ E NEL MONDO DEL LAVORO, FORNENDO LE CONOSCENZE NECESSARIE PER ENTRARE CON MAGGIORI COMPETENZE NELLE ISTITUZIONI E NELLE PROFESSIONI E STIMOLANDO UNA PARTECIPAZIONE DI TUTTI ALLA VITA PUBBLICA, SECONDO IL DETTATO DELLA COSTITUZIONE ITALIANA.

DISPENSA PROPOSTA DAL DOCENTE.

Parte prima – Concetti introduttivi sui sistemi di comunicazione cellulari. Concetti introduttivi sulla radiazione elettromagnetica: funzione di Green per spazio libero, dipolo di Hertz, campo vicino (problema di tipo protezionistico) e campo lontano (problema di telecomunicazione). Concetti introduttivi sulle antenne: brevi cenni di carattere storico, tipi di antenne, meccanismo di radiazione, distribuzione di corrente sulle antenne lineari filiformi. Caratteristiche elettriche e radiative delle antenne: intensità di radiazione, diagramma di radiazione, potenza irradiata, direttività, guadagno, efficienza, larghezza di fascio, polarizzazione, impedenza d’ingresso, larghezza di banda, lunghezza e area efficace. Formula di Friis.
Parte seconda – Panoramica sulle antenne per stazioni radio-base. Antenne omnidirezionali. Antenna dipolare sottile e antenna dipolare non sottile. Caratteristiche elettriche e di radiazione delle antenne dipolari. Dipoli a larga banda. Antenne direttive. Principio delle immagini e impiego dei riflettori. Caratteristiche delle antenne dipolari in presenza di riflettori metallici. Allineamenti d’antenne: allineamenti uniformi per pannelli di stazioni radio-base. Metodi di analisi e tecniche di progetto di radiatori elementare e pannelli di stazioni radio-base. Esempi di progetto di antenne omnidirezionali e direttive in tecnologia dipolare per GSM900/1800 e UMTS. Tecniche di diversità di spazio e di polarizzazione. Reti formatrici di fascio per allineamenti d’antenne. Downtilt meccanico ed elettrico. Antenne intelligenti e adattive.
Parte terza – Panoramica sulle antenne per terminali mobili. Antenne integrate in microstriscia: generalità. Caratteristiche elettriche e di radiazione delle antenne integrate in microstriscia. Analisi di antenne in microstriscia mediante il modello a linea di trasmissione. Tecniche di progetto di antenne in microstriscia in polarizzazione lineare, in doppia polarizzazione lineare ed in polarizzazione circolare. Esempi di progetto di antenne integrate per terminali mobili per GSM900/1800 e per UMTS. Esempi di progetto di antenne integrate compatte per ricevitori BLUETOOTH e per schede PCMCIA. Esempi di progetto di pannelli di antenne in tecnologia integrata per stazione radio-base UMTS da impiegarsi in ambiente indoor e per access point Wi-Fi.
Parte quarta – Inquinamento elettromagnetico. La normativa vigente. Modelli di predizione dei livelli di campo elettromagnetico emessi in ambiente urbano e indoor. Codici numerici di simulazione. Procedure di misura.

Appunti dalle lezioni del corso a cura del docente.

SEZIONE 1 : GRANDEZZE - STRUMENTAZIONE E TEORIA RAPPRESENTAZIONALE
SEZIONE 2 : TRASDUTTORI - CLASSIFICAZIONE DELLA STRUMENTAZIONE ELETTROMECCANICA - MOTO DELL'EQUIPAGGIO MOBILE
SEZIONE 3 : STRUMENTI MAGNETO ELETTRICI - STRUMENTI ELETTRODINAMICI
SEZIONE 4 : STRUMENTI AD INDUZIONE - STRUMENTI TERMICI - PROBE - STADI DI INGRESSO
SEZIONE 5 : HIGH QUALITY GROUND E DIGITAL GROUND - OSCILLOSCOPIO (CRT, DEFLESSIONE)
SEZIONE 6 : OSCILLOSCOPIO (ALIMENTATORE, CANALE VERTICALE, TRIGGER)
SEZIONE 7 : OSCILLOSCOPIO (CANALE ORIZZONTALE) - VOLTMETRI
SEZIONE 8 : PHASE LOCKED LOOP - STRUMENTAZIONE P.L.L.
SEZIONE 9 : GENERALITÀ SUL CAMPIONAMENTO - MAGGIORANTE DI HELMS E THOMAS - OSCILLOSCOPI CAMPIONATORI
SEZIONE 10 : GENERALITÀ SULLA STRUMENTAZIONE DIGITALE - COMPARATORI ANALOGICI - MULTIPLEXER ANALOGICI - DEMULTIPLEXER DIGITALI
SEZIONE 11 : CONVERSIONE A/D A COINCIDENZA
SEZIONE 12 : CONVERSIONE D/A - CONVERSIONE A/D A CONFRONTO DIRETTO - ANALISI IN FREQUENZA DEI CONVERTITORI A/D - OSCILLOSCOPI DIGITALI

DISPENSE A CURA DEL DOCENTE

• INTRODUZIONE ALLE RETI E AI SERVIZI DI TELECOMUNICAZIONE.
• ARCHITETTURE PROTOCOLLARI
• LE RISORSE DI RETE: GESTIONE, MODELLI DI CONGESTIONABILITÀ DELLE RETI, DIMENSIONAMENTO E VALUTAZIONE DELLE PRESTAZIONI.
• LIVELLI DELLA PILA PROTOCOLLARE.
• PROTOCOLLI DI ACCESSO E DI RETE INTERNA: ALOHA PURO, SLOTTED ALOHA, ETC.
• RETI LOCALI SENZA FILI: PROPRIETÀ GENERALI. WLAN IEEE 802.11
• GESTIONE DELLA MOBILITA’ (MOBILE IP)
• RETI DI NUOVA GENERAZIONE

A. PATTAVINA "RETI DI TELECOMUNICAZIONI"-LTU ED.
DISPENSE MONOGRAFICHE SU ALCUNE PARTI DEL CORSO

• METODI DI SVILUPPO DELLE NORME
• TERMINOLOGIA
• ISO 9000
O INTRODUZIONE
O SCOPO E CAMPO DI APPLICAZIONE
O FONDAMENTI DEI SISTEMI DI GESTIONE DELLA QUALITÀ
APPROCCIO PER PROCESSI
MODELLO DI SISTEMA DI GESTIONE DELLA QUALITÀ BASATO SUI PROCESSI
POLITICA ED OBIETTIVI PER LA QUALITÀ
RUOLO DELL’ALTA DIREZIONE NELL’AMBITO DEL SISTEMA DI GESTIONE PER LA QUALITÀ
DOCUMENTAZIONE
VALUTAZIONE DEI SISTEMI PER LA GESTIONE DELLA QUALITÀ
• ISO 9001
O INTRODUZIONE
GENERALITÀ
APPROCCIO PER PROCESSI
RELAZIONI CON LA ISO 9004
COMPATIBILITÀ CON ALTRI SISTEMI DI GESTIONE
O SCOPO E CAMPO DI APPLICAZIONE
GENERALITÀ
APPLICAZIONE
O RIFERIMENTI NORMATIVI
O TERMINI E DEFINIZIONI
O SISTEMA DI GESTIONE PER LA QUALITÀ
REQUISITI GENERALI
REQUISITI DELLA DOCUMENTAZIONE
O RESPONSABILITÀ DELLA DIREZIONE
IMPEGNO
ATTENZIONE AL CLIENTE
POLITICA PER LA QUALITÀ
O PIANIFICAZIONE DEL SISTEMA DI GESTIONE PER LA QUALITÀ
O GESTIONE DELLE RISORSE
MESSA A DISPOSIZIONE
RISORSE UMANE
INFRASTRUTTURE
AMBIENTE DI LAVORO

DISPENSE A CURA DEL DOCENTE
NORMATIVA ISO 9000 - ISO 9001

Il corso è suddiviso nelle seguenti parti:
1. Teoria
Descrizione dell’esercitazione “misure in continua ad alta accuratezza” realizzata sul banco di misura del “potenziometro” e descrizione degli standard e della strumentazione ivi presente (3 ore);
Descrizione dell’esercitazione “misure di zero per l’individuazione di impedenze e pulsazioni incognite a bassa frequenza” realizzata sul banco di misura dei “ponti di misura” e descrizione della strumentazione ivi presente (3 ore);
Descrizione dell’esercitazione “misure di potenza elettrica in regime alternato” realizzata sul banco delle “misure classiche” e descrizione della strumentazione ivi presente (3 ore)
Descrizione della strumentazione digitale presente in laboratorio: oscilloscopio, multimetro, generatori di funzione, alimentatori stabilizzati (3 ore);
Descrizione dell’esercitazione “misure delle caratteristiche dei filtri analogici in bassa frequenza” realizzata sul banco dei “filtri” e descrizione della strumentazione ivi presente (3 ore);
Descrizione dell’esercitazione “misure delle caratteristiche degli amplificatori operazionali” realizzata sul banco omonimo e descrizione della strumentazione ed ei componentistica elettronica ivi presenti (3 ore).
2. Laboratorio
Esercitazioni pratiche sui cinque banchi per un totale di 72 ore. Ogni slot orario è di 1,5 ore ed in ciascun slot tutti e cinque i banchi vengono occupati a turno da singoli studenti o da gruppi in funzione del numero complessivo degli studenti presenti nel corso.

DISPENSE A CURA DEL DOCENTE

PROGRAMMA DEL CORSO

MICROONDE E PROPAGAZIONE GUIDATA DELLE ONDE ELETTROMAGNETICHE.

LE MICROONDE E LE STRUTTURE GUIDANTI. PROPAGAZIONE, ATTENUAZIONE E FREQUENZA DI TAGLIO DI MODI IN GUIDA D’ONDA A SEZIONE RETTANGOLARE; MODO DOMINANTE E INTERVALLO DI FREQUENZE UNIMODALE. SPESSORE DELLE PARETI DI UNA GUIDA PER UN COMPLETO SCHERMAGGIO. LINEE DI TRASMISSIONE EQUIVALENTI AI MODI GUIDATI. RICHIAMI SUL RAPPORTO D’ONDA STAZIONARIA (ROS). CARTA DI SMITH. PARAMETRI DI SCATTERING.

RADIAZIONE DA ANTENNE.

CONCETTI GENERALI SULLA RADIAZIONE E SULLA RICEZIONE DI ONDE ELETTROMAGNETICHE. RICHIAMI SUI PARAMETRI FONDAMENTALI DI UN’ANTENNA, SUL COLLEGAMENTO RADIO E LA FORMULA DI FRIIS. LA CAMERA ANECOICA.

STRUMENTI E COMPONENTI PER MISURE DI PROPAGAZIONE GUIDATA E DI ANTENNE.

GENERATORE DI POTENZA E DI FORME D’ONDA. OSCILLATORE GUNN. ISOLATORE. MODULATORE. SINTONIZZATORE. ATTENUATORE. FREQUENZIMETRO. ACCOPPIATORE DIREZIONALE. CORTO CIRCUITO VARIABILE. CARICO ADATTATO. RIVELATORE D’ONDA STAZIONARIA A LINEA FESSURATA. RIVELATORE A DIODO. ANTENNE A TROMBA, A RIFLETTORE E A ELICA. ALLINEAMENTI DI ANTENNE, A FENDITURA E A MICROSTRISCIA. CONNETTORI, CAVI E GIUNZIONI. MISURATORE DI ROS E DI GUADAGNO. OSCILLOSCOPIO. ANALIZZATORE DI RETI VETTORIALE.

MISURE – PROPAGAZIONE GUIDATA.

1. MISURA DELLA CARATTERISTICA TENSIONE-CORRENTE DI UN DIODO GUNN.
2. MISURE DI FREQUENZA E DI LUNGHEZZA D’ONDA IN GUIDA.
3. MISURE DI ATTENUAZIONE IN GUIDA.
4. MISURE DI ROS. MISURE DI ROS BASSI E MEDI. MISURE DI ROS ELEVATI CON IL METODO DEI 3DB E CON IL METODO DELL’ATTENUATORE CALIBRATO.
5. MISURE DI IMPEDENZA.
6. MISURA DEI PARAMETRI DI SCATTERING DI UN ACCOPPIATORE DIREZIONALE.

MISURE – ANTENNE.

1. MISURE IN SPAZIO APERTO DEL DIAGRAMMA DI RADIAZIONE DI ANTENNE LINEARI.
2. MISURE IN SPAZIO APERTO DEL GUADAGNO DI ANTENNE LINEARI: CON TRASMETTITORE CAMPIONE, CON ANTENNE INCOGNITE GEMELLE, PER CONFRONTO, CON IL METODO DELLE TRE ANTENNE.
3. MISURE IN SPAZIO APERTO DEL DIAGRAMMA DI RADIAZIONE E DEL GUADAGNO DI ANTENNE NON LINEARI E DI ARRAY DI ANTENNE.
4. MISURE DI POLARIZZAZIONE.

DISPENSE A CURA DEL DOCENTE

- INTRODUZIONE ALLA PROGRAMMAZIONE IN MATLAB
- CARATTERISTICHE DEL SISTEMA VISIVO UMANO
- ELABORAZIONE E FILTRAGGIO DELLE IMMAGINI NEL DOMINIO SPAZIALE
- ELABORAZIONE E FILTRAGGIO DELLE IMMAGINI NEL DOMINIO TRASFORMATO
- TECNICHE DI COMPRESSIONE DELLE IMMAGINI
- SISTEMI STEREOSCOPICI
- INTRODUZIONE AL VIDEO ANALOGICO E DIGITALE
- TECNICHE DI CODIFICA VIDEO
- ESERCITAZIONI DI LABORATORIO

- R.C. GONZALEZ, R.E. WOODS, AND S. L. EDDINS, "DIGITAL IMAGE PROCESSING USING MATLAB, 2E", PUBLISHER: PRENTICE-HALL
- O. SCHREER, P. KAUFF AND T. SIKORA, “3D VIDEOCOMMUNICATION: ALGORITHMS, CONCEPTS AND REAL-TIME SYSTEMS IN HUMAN CENTRED COMMUNICATION”, PUBLISHER: WILEY-BLACKWELL
- C. W. CHEN, Z. LI AND S. LIAN, “INTELLIGENT MULTIMEDIA COMMUNICATION: TECHNIQUES AND APPLICATIONS (STUDIES IN COMPUTATIONAL INTELLIGENCE)”, PUBLISHER: SPRINGER
- DISPENSE MONOGRAFICHE SU ALCUNE PARTI DEL CORSO

• ANALISI DI PRESTAZIONI DI RETI
• LO STRATO TRASPORTO, STRATO DI RETE,
• LE SORGENTI DI INFORMAZIONE
• LE ARCHITETTURE DI APPLICAZIONI DI RETE (MODELLO CLIENT-SERVER E P2P), HTTP E FTP
• RETI ETEROGENEE & INTEROPERABILITÀ
• RETI VANETS
• RETI SOCIALI

• SOFTWARE DI SIMULAZIONE DI RETI (NS2)
- RETI A PACCHETTI IN NS2;
- RETI WIRED E WIRELESS;
- RETI VEICOLARI

• PROGETTO E REALIZZAZIONE DI RETI

IL CORSO PREVEDE APPROSSIMATIVAMENTE IL 40 % DI DIDATTICA FRONTALE ED IL 60% DI ESERCITAZIONI IN LABORATORIO O IN AULA.

- DISPENSE A CURA DEL DOCENTE
- J.F. KUROSE, AND K.W. ROSS, “COMPUTER NETWORKING: A TOP-DOWN APPROACH”, 5TH EDITION, ADDISON WESLEY
- A.S. TANENBAUM, “COMPUTER NETWORKS”, 4TH EDITION, PRENTICE HALL 2002.
- D. EASLEY, AND J. KELINBERG, “NETWORKS, CROWDS, AND MARKETS: REASONING ABOUT A HIGHLY CONNECTED WORLD”, CAMBRIDGE UNIVERSITY PRESS, 2010.
- MANUALI ONLINE DI NS2

GLOSSARIO ED ABC DELL’INGEGNERIA CLINICA: DEFINIZIONE E CLASSIFICAZIONE DELLE TECNOLOGIE BIOMEDICHE; PANORAMA NAZIONALE ED INTERNAZIONALE DELL'INGEGNERIA CLINICA; LE COMPETENZE DELL'INGEGNERE CLINICO.
LE CARATTERISTICHE DELLE APPARECCHIATURE BIOMEDICHE: LETTURA, INTERPRETAZIONE E SCRITTURA DELLE SPECIFICHE PER APPARECCHIATURE BIOMEDICHE. PRINCIPI DI FUNZIONAMENTO DI UNA SELEZIONE DI APPARACCHIATURE BIOMEDICHE DI INTERESSE.
LA GESTIONE E MANUTENZIONE DELLE APPARECCHIATURE BIOMEDICHE: INVENTARIO E CLASSIFICAZIONE CIVAB.
MODELLI PROBABILISTICI ASSOCIATI ALLA AFFIDABILITÀ E DISPONIBILITÀ DELLE APPARECCHIATURE BIOMEDICHE. INDICI, TEMPI, E COSTI. STRATEGIE DI INTERVENTO IN MANUTENZIONE. IL MODELLO LIFE CYCLE COST ANALYSIS (LCC) PER LE APPARECCHIATURE BIOMEDICHE. IL CONTESTO NORMATIVO E I PIANI DI AGGIORNAMENTO. ELEMENTI DI VALUTAZIONE TECNOLOGICA IN SANITÀ (HTA).
IL RISCHIO IN AMBIENTE OSPEDALIERO: CLASSIFICAZIONE E MATRICE DI RISCHIO, INDICI.
LA STRUTTURA SANITARIA: DEFINIZIONE E TASSONOMIA; IL RUOLO DELLE ASL E LA LORO ORGANIZZAZIONE; ASPETTI TECNOLOGICI PER L'ACCREDITAMENTO DELLE STRUTTURE. I SISTEMI INFORMATIVI NELLA SANITÀ: HIS, SIS, RIS E PACS, GLI STANDARD INFORMATIVI (HL7, DICOM 3.0); L'INFORMATIZZAZIONE DELLA CARTELLA CLINICA; LA CLASSIFICAZIONE ICD.

DIAPOSITIVE, ESERCIZI E MATERIALE AGGIUNTIVO FORNITO DAL DOCENTE DISPONIBILE GRATUITAMENTE SU HTTP://BIOLAB.UNIROMA3.IT, O SULLA PIATTAFORMA MOODLE.
LIBRI AGGIUNTIVI PER CONSULTAZIONE:
- C. LAMBERTI, W. RAINER. LE APPARECCHIATURE BIOMEDICHE E LA LORO GESTIONE, PATRON EDITORE, 1998.
- F. PINCIROLI, S. BONACINA. APPLICAZIONI DI SANITÀ DIGITALE, POLIPRESS, 2009.

INTRODUZIONE AL CORSO.
PROBLEMATICHE GENERALI SULLA GESTIONE DELLA SALUTE E SUL RUOLO DELLA STRUMENTAZIONE E DELLE TECNOLOGIE
BIOMEDICHE.
CLASSIFICAZIONE, CARATTERISTICHE E SPECIFICHE DELLA STRUMENTAZIONE BIOMEDICA.
ASPETTI DI PROGETTAZIONE DELLA STRUMENTAZIONE BIOMEDICA. SCHEMA GENERALE DI APPARECCHI PER IL RILEVAMENTO DEI SEGNALI BIOELETTRICI; TRASDUTTORI NELLA STRUMENTAZIONE BIOMEDICA. AMPLIFICATORI PER STRUMENTAZIONE, OPTOACCOPPIATORI, FILTRI E CONVERTITORI. SISTEMI DI ACQUISIZIONE DI SEGNALI, CAMPIONAMENTO, CONVERSIONE A/D.
SORGENTI DI INTERFERENZE E METODI DI CORREZIONE.
SISTEMI DI MONITORAGGIO PER USO MEDICO.
IL SISTEMA CARDIOVASCOLARE: ELEMENTI DI BASE DI FISIOLOGIA, SISTEMI DI ACQUISIZIONE, ELABORAZIONE DEL SEGNALE ECG. DISPOSITIVI DI SUPPORTO ALLA FUNZIONE CARDIACA (PACEMAKER, DEFIBRILLATORI
IMPIANTABILI).
APPARATI PER EMG E EEG.
SISTEMI PER IMMAGINI RX. LA TRANSIZIONE DAI SISTEMI ANALOGICI A QUELLI DIGITALI. STANDARD PER TRASMISSIONE IMMAGINI.
LA MARCATURA CE DEI DISPOSITIVI MEDICI.
ELEMENTI DI SICUREZZA ELETTRICA.
ASPETTI NORMATIVI PER LA SICUREZZA E QUALITÀ DELLA STRUMENTAZIONE BIOMEDICA. LA FAMIGLIA DI NORME CEI EN 60601-1.
LA MANUTENZIONE DELLA STRUMENTAZIONE BIOMEDICA: PREVENTIVA, CORRETTIVA, STRAORDINARIA.
PROBLEMATICHE DI INTERCONNESSIONE DELLA STRUMENTAZIONE BIOMEDICA.


LABORATORIO
STRUMENTAZIONE DI LABORATORIO: PRESENTAZIONE E FAMILIARIZZAZIONE.
ANALIZZATORI DI STRUMENTI ELETTROMEDICALI: SIMULATORI-PAZIENTE (ECG, PRESSIONE ARTERIOSA, MULTIPARAMETRICI, PACEMAKER ESTERNO), ANALIZZATORI PER SICUREZZA ELETTRICA, PER DEFIBRILLATORI, PER SISTEMI DI INFUSIONE, PER VENTILATORI POLMONARI. PRESENTAZIONE E FAMILIARIZZAZIONE.
ESERCITAZIONI DI LABORATORIO CON USO DELLA STRUMENTAZIONE DI MISURA PER ACQUISIZIONE ED ELABORAZIONE DI SEGNALI BIOMEDICI (IN AMBIENTE MATLAB E/O LABVIEW), E DEI SIMULATORI-PAZIENTE E DEGLI ANALIZZATORI DI DISPOSITIVI ELETTROMEDICALI PER PROVE DI SICUREZZA, PRESTAZIONI E QUALITÀ DELLA STRUMENTAZIONE BIOMEDICA.

MATERIALE DIDATTICO FORNITO DAL DOCENTE
MEDICAL INSTRUMENTATION: APPLICATION AND DESIGN BY JOHN G. WEBSTER
DESIGN AND DEVELOPMENT OF MEDICAL ELECTRONIC INSTRUMENTATION: A PRACTICAL PERSPECTIVE OF THE DESIGN, CONSTRUCTION, AND TEST OF MEDICAL DEVICES BY DAVID PRUTCHI, MICHAEL NORRIS

EMISSIONE DI RADIAZIONE NATURALE

PARAMETRI DI INTERAZIONE CON RADIAZIONE NATURALE: INTENSITÀ DI RADIAZIONE, IRRADIANZA, ECCITANZA,
BRILLANZA, BRILLANZA SPETTRALE. EMISSIONE DI CORPO NERO: LEGGE DI PLANCK, LEGGE DI STEFAN-BOLTZMANN,
LEGGE DI WIEN. APPRISSIMAZIONI DI RAYLEIGH-JEANS E DI WIEN. EMISSIONE DI CORPO REALE. EMISSIVITÀ. ASSORBIVITÀ. LEGGE DI KIRCHOFF.

FENOMENI DI ASSORBIMENTO E DIFFUSIONE DELLA RADIAZIONE

PARAMETRI DI INTERAZIONE CON OGGETTO SINGOLO: GRANDEZZE BISTATICHE E MONOSTATICHE, SEZIONE
TRASVERSA DI DIFFUSIONE, SEZIONE TRASVERSA DI ASSORBIMENTO, SEZIONE TRASVERSA DI ESTINZIONE. PARAMETRI
DI INTERAZIONE VOLUMETRICI. PARAMETRI DI INTERAZIONE SUPERFICIALI. SUPERFICIE LAMBERTIANA E SPECULARE.
RIFLESSIONE E TRASMISSIONE DA INTERFACCIA PIANA. STRATO DIELETTRICO. EQUAZIONE DEL TRASFERIMENTO
RADIATIVO.

RADIOMETRIA A MICROONDE DELLA SUPERFICIE TERRESTRE

PROPRIETÀ EMISSIVE E RIFLETTIVE DEL TERRENO NUDO E VEGETATO. EFFETTI DI RUGOSITÀ ED UMIDITÀ. EQUAZIONE
DEL TRASFERIMENTO RADIATIVO PER UNO STRATO VEGETATO. PROPRIETÀ EMISSIVE E RIFLETTIVE DELLA SUPERFICIE
MARINA. MODELLO PER LA SUPERFICIE MARINA IN ASSENZA DI SCHIUMA. MISURE DI SST, SALINITÀ, VELOCITÀ
DEL VENTO. PROPRIETÀ EMISSIVE E RIFLETTIVE DI GHIACCIO E NEVE.

RADIOMETRIA A MICROONDE DELL’ATMOSFERA

COMPOSIZIONE DELL’ATMOSFERA. MODELLI PER TEMPERATURA, DENSITÀ DI VAPORE, PRESSIONE. MECCANISMI DI
INTERAZIONE DELLE ONDE ELETTROMAGNETICHE CON L’ATMOSFERA: ASSORBIMENTO ED EMISSIONE DA GAS
ATMOSFERICI, DIFFUSIONE DA PARTICELLE ATMOSFERICHE. DETERMINAZIONE DI PARAMETRI ATMOSFERICI DALL’ALTO E DAL BASSO: TEMPERATURA, VAPORE. TELERILEVAMENTO DA LEMBO.

RADIOMETRI A MICROONDE

CARATTERIZZAZIONE DEL RUMORE DI UN SISTEMA: TEMPERATURA EQUIVALENTE DI RUMORE, FIGURA DI RUMORE.
PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO DI UN RADIOMETRO: TEMPERATURA DI ANTENNA. ESEMPI DI RADIOMETRI:
RADIOMETRO A POTENZA TOTALE, RADIOMETRO DI DICKE. SCANSIONE E PUNTAMENTO: SCANSIONE ALONG TRACK,
SCANSIONE ACROSS TRACK, SCANSIONE CONICA. RISOLUZIONE GEOMETRICA.

- P. FERRAZZOLI, INTRODUZIONE AL TELERILEVAMENTO AMBIENTALE, ROMA, 1993;
- G. GALATI, A. GILARDINI, TECNICHE E STRUMENTI PER IL TELERILEVAMENTO AMBIENTALE, VOL. 1 E 2, CNR, ROMA, 2000;
- F. W. ULABY, R. K. MOORE, A. K. FUNG, MICROWAVE REMOTE SENSING ACTIVE AND PASSIVE, ARTECH, 1981.

EQUAZIONI DI MAXWELL IN COORDINATE CURVILINEE ORTOGONALI GENERALIZZATE. PROPRIETÀ MACROSCOPICHE DELLA MATERIA E RELAZIONI COSTITUTIVE PER MEZZI GENERALI. OPERATORE NABLA. ESPRESSIONE DELL’OPERATORE NABLA IN COORDINATE CURVILINEE ORTOGONALI GENERALIZZATE. ONDE PIANE IN MEZZI ILLIMITATI. SOLUZIONE PER ONDA PIANA IN MEZZI BIANISOTROPI. PROPAGAZIONE DEL CAMPO ELETTROMAGNETICO IN MEZZI MATERIALI NON CONVENZIONALI: MEZZI CHIRALI, MEZZI ANISOTROPI, MEZZI BI-ANISOTROPI; FERRITI. RICHIAMI SUL CALCOLO DEGLI AUTOMODI. EQUAZIONI DI MAXWELL NEL SISTEMA DI RIFERIMENTO KDB. FORMALISMO DI MARKUWITZ E SCHWINGER. METODO DELLA RISONANZA TRAVERSA. LINEE DI TRASMISSIONE TEM GENERALIZZATE. OSTACOLO IN GUIDA D’ONDA. STRUTTURE IRRADIANTI STRATIFICATE A SIMMETRIA PLANARE. FUNZIONE DIADICA DI GREEN SPAZIALE E SPETTRALE IN STRUTTURE PLANARI INTEGRATE CARICATE CON MATERIALI CONVENZIONALI E CON MATERIALI COMPLESSI. APPLICAZIONE DELLA TEORIA SPETTRALE ALL'ANALISI E AL PROGETTO DI ANTENNE INTEGRATE A MICROONDE. METODI NUMERICI PER L’ELETTROMAGNETISMO. I METAMATERIALI: APPLICAZIONI AL BIOELETTROMAGNETISMO ALL’ELETTRONICA ED ALLE TELECOMUNICAZIONI. ELETTRODINAMICA DEI MATERIALI CON RIFRAZIONE NEGATIVA: ESEMPIO DELLA SUPERLENTE COME DISPOSITIVO ADATTANTE. RIFRAZIONE NEGATIVA E VELOCITÀ DI FASE NEGATIVA IN METAMATERIALI “LEFT-HANDED”. DIFFUSIONE DELLA LUCE NEI RISONATORI "SPLIT-RING". ONDE MAGNETO-INDUTTIVE IN UN METAMATERIALE CON ELEMENTI A DOPPIA PERIODICITÀ. MATERIALI SINTONIZZABILI PER LA TECNICA DELLE MICROONDE. APPLICAZIONI DEI METAMATERIALI AI TERMINALI ED ALLE ANTENNE AD ALTO GUADAGNO. ESEMPI DI REALIZZAZIONE DI NANOANTENNE. LITOGRAFIA “NANOIMPRINT” E “SOFT” PER METAMATERIALI PLANARI FOTONICI. POLARITONI SUPERFICIALI IN GUIDE D’ONDA CARICATE CON STRATI “LEFT-HANDED” ASIMMETRICI. PROPRIETÀ DI GUIDE D’ONDA PLASMONICO-POLARITONICHE SU NANOFILI D’ARGENTO. PECULIARITÀ SPETTRALI DEL CAMPO ELETTROMAGNETICO DIFFUSO DA CILINDRI DI VESELAGO. MEZZI ELETTROMAGNETICI DI TIPO “LEFT-HANDED” FUNZIONANTI NELLA BANDA DEI TERAHERTZ. PROPRIETÀ DI GUIDE D’ONDA A SIMMETRIA CIRCOLARE CARICATE CON NANO FILI METALLICI. STRUTTURE DISSIPATIVE SPAZIALI IN RISONATORI FABRY-PEROT CON INDICE DI RIFRAZIONE NEGATIVO. ANALISI DI STRUTTURE CON MATERIALE METALLICO INVARIANTE PER TRASLAZIONE O SINGOLARMENTE/DOPPIAMENTE NEGATIVO. PROPAGAZIONE DELL’ONDA ELETTROMAGNETICA IN STRUTTURE APERIODICHE COMPOSTE CON METAMATERIALI DI TIPO “LEFT- E RIGHT HANDED”. CARATTERISTICHE ELETTROMAGNETICHE DI STRUTTURE PERIODICHE MONODIMENSIONALI CON SUBSTRATI AD INDICE DI RIFRAZIONE NEGATIVO. MODELLO ANALITICO PER LA PROPAGAZIONE OTTICA IN UN MATERIALE “LEFT-HANDED” NON LINEARE. METAMATERIALI PER LA SENSORISTICA DI CAMPIONI BIOLOGICI.

• BASSI P., SCOLARI L., ZOLI R., PROPAGAZIONE DI ONDE ELETTROMAGNETICHE, CLUEB, 2006.
• C.T.A. JOHNK, ENGINEERING ELECTROMAGNETIC FIELDS AND WAVES, JOHN WILEY & SONS, 1988.
• CHEN-TO TAI, GENERALYZED VECTOR AND DYADIC ANALYSIS, IEEE PRESS, 1992.
• COLLIN R.E., FIELD THEORY OF GUIDED WAVES, IEEE PRESS, NEW YORK, 1991.
• CONCIAURO G., PERREGRINI L., FONDAMENTI DI ONDE ELETTROMAGNETICHE, MCGRAW-HILL, 2003.
• DUDLEY D.G., MATHEMATICAL FOUNDATIONS FOR ELECTROMAGNETIC THEORY, IEEE PRESS, 1994.
• FELSEN L.B., MARCUVITZ N., RADIATION AND SCATTERING OF WAVES, IEEE PRESS, 1994.
• KONG J.A., ELECTROMAGNETIC WAVE THEORY, WILEY, NEW YORK, 1992.
• LANDAU L., LIFCHITZ E., ÉLECTRODYNAMIQUE DES MILIEUX CONTINUS, EDITIONS MIR, 1969.
• MISRA D.K., PRACTICAL ELECTROMAGNETICS: FROM BIOMEDICAL SCIENCES TO WIRELESS COMMUNICATION, JOHN WILEY & SONS, 2007.
• .RINDLER W., RELATIVITY (SPECIAL, GENERAL, AND COSMOLOGICAL), OXFORD UNIVERSITY PRESS, 2006.
• .SPIGLER R., GRADIENTE ROTORE DIVERGENZA E APPLICAZIONI, EDIZIONI LIBRERIA CORTINA, PADOVA, 1987.
• STRATTON J.A., TEORIA DELL’ELETTROMAGNETISMO, ED. BORINGHIERI, 1952.
• VAN BLADEL J., SINGULAR ELECTROMAGNETICS FIELDS AND SOURCES, IEEE PRESS, 1991.
• VEGNI L., TOSCANO A., BILOTTI F., ESERCIZI DI CAMPI ELETTROMAGNETICI I (SECONDA EDIZIONE), EDITORE ESCULAPIO, BOLOGNA, 2002.
• YEH P., OPTICAL WAVES IN LAYERED MEDIA, JOHN WILEY & SONS, 1988.

ELETTRONICA ANALOGICA

AMPLIFICATORI OPERAZIONALI.
CONFIGURAZIONI FONDAMENTALI DEGLI AMPLIFICATORI OPERAZIONALI: INVERTENTE E NON INVERTENTE. OPAMP IDEALE: VINCOLI. CARATTERISTICHE IDEALI DI ANELLO APERTO. RETROAZIONE NEGATIVA. ALIMENTAZIONE DEGLI OPAMP. SATURAZIONE.
CIRCUITI LINEARI AD AMPLIFICATORI OPERAZIONALI.
GENERATORI DI TENSIONI E CORRENTI CONTINUE. CONVERTITORI V-I. AMPLIFICATORI DI CORRENTE. AMPLIFICATORI DIFFERENZIALI.
FILTRI ATTIVI.
FILTRI ATTIVI DEL PRIMO ORDINE. FILTRI DEL SECONDO ORDINE. CONFIGURAZIONE SALLEN-KEY E RETROAZIONE MULTIPLA. FILTRI DI ORDINE SUPERIORE. RISPOSTE DI TIPO BESSEL, BUTTERWORTH E CHEBYSHEV. PROGETTAZIONE DI UN FILTRO DI ORDINE SUPERIORE. SENSIBILITÀ DEI FILTRI.
LIMITAZIONI STATICHE E DINAMICHE DEGLI AMPLIFICATORI OPERAZIONALI.
DEVIAZIONI DALLA IDEALITÀ DI UN AMPLIFICATORE OPERAZIONALE. CORRENTI DI POLARIZZAZIONE E DI SBILANCIAMENTO DI INGRESSO. TENSIONE DI SBILANCIAMENTO. IMPEDENZE D’INGRESSO E D’USCITA. RISPOSTA IN FREQUENZA DEGLI AMPLIFICATORI OPERAZIONALI. RISE TIME. SLEW-RATE.
STABILITÀ E COMPENSAZIONE IN FREQUENZA.
CRITERI DI STABILITÀ. MARGINE DI FASE. AMPLIFICATORI COMPENSATI E NON COMPENSATI. TECNICHE DI COMPENSAZIONE IN FREQUENZA.
CONVERSIONE ANALOGICO-DIGITALE
TECNICHE DI CONVERSIONE D-A E A-D. STRUTTURA A SCALA R-2R. CONVERTITORI FLASH. SPECIFICHE DI DAC E ADC.

ELETTRONICA DIGITALE

LOGICA COMBINATORIA
PORTE LOGICHE COMBINATORIE, STRUTTURA INTERNA CMOS. RETI PUN E PDN.
LOGICA PASS TRANSISTOR.
TAVOLE DELLA VERITÀ E RAPPRESENTAZIONE A PORTE NAND IN TERMINI DI SOP
TAVOLE DELLA VERITÀ E RAPPRESENTAZIONE A PORTE NOR IN TERMINI DI POS
TEMPORIZZAZIONE DELLE USCITE NEI CIRCUITI COMBINATORI
MAPPE DI KARNAUGH PER LA MINIMIZZAZIONE DI FUNZIONI BOOLEANE.
PROGETTO DI CIRCUITI COMBINATORI CON PORTE LOGICHE
CIRCUITI DI CODIFICA E DECODIFICA.
GENERAZIONE DI FUNZIONI UTILIZZANDO DECODIFICATORI
MULTIPLEXER E DEMULTIPLEXER
GENERAZIONE DI FUNZIONI UTILIZZANDO MULTIPLEXER
SOMMATORI BINARI HALF ADDER E FULL ADDER. COMPARATORE DIGITALE.
DISPOSITIVI LOGICI PROGRAMMABILI PAL E PLA

CIRCUITI SEQUENZIALI
LATCHES SET-RESET, FLIP-FLOP S-R
FLIP FLOP MASTER-SLAVE, FLIP- FLOP D.
FLIP FLOP J-K, FLIP FLOP T.
CONTATORI E DIVISORI DI FREQUENZA ASINCRONI.
REGISTRI A SCORRIMENTO PIPO E SISO

SERGIO FRANCO
“DESIGN WITH OPERATIONAL AMPLIFIERS AND ANALOG INTEGRATED CIRCUITS”,
3RD EDITION– MCGRAW-HILL, 2003

JERRY D. DANIELS
“DIGITAL DESIGN FROM ZERO TO ONE", WILEY

• Richiami di ottica
Equazioni di Maxwell, riflessione e rifrazione, la lente sottile, interferenza, diffrazione, ottica di Fresnel, fasci Gaussiani, reticoli, risonatori, elaborazione ottica.

• Ottica Guidata
Guida planare; modi di una guida planare; guida simmetrica; guida asimmetrica; struttura modale nelle guide planari; doppia guida planare simmetrica; accoppiamento modale; accoppiamento fra i modi di una guida (cenni); comunicazioni su portante ottica; tipi di fibra; modi delle fibre a salto d’indice; dispersione intermodale per fibre a salto d’indice; dispersione cromatica; fibre a profilo d’indice graduale.

• Dispositivi passivi
Divisori di potenza; accoppiatori direzionali; accoppiatori ad interferenza di molti modi (MMI); filtri ottici planari; interferometro di Mach Zehnder; spettroscopi a reticolo; reticoli blazed; waveguide grating routers (WGR); reticoli di Bragg; interferometri di Fabry Perot.

• Polarization mode dispersion (PMD)
Stati di polarizzazione; formalismo di Jones; parametri di Stokes; sfera di Poincarè; birifrangenza nelle fibre ottiche; stati di polarizzazione principali; differential group delay (DGD); vettore PMD; PMD power penalty.

• Trasmettitori ottici
interazione radiazione-materia (richiami), assorbimento ed emissione in un semiconduttore, bande di energia di un semiconduttore, densità degli stati, led, laser a semiconduttore, laser DFB, VCSEL, laser quantum dot.

• Amplificatori ottici
Caratteristiche, rumore, semiconductor optical amplifier (SOA), convertitori di lunghezza d’onda, Erbium Doped Fiber Amplifier (EDFA), Amplificatori Raman.

• Richiami di ottica
Equazioni di Maxwell, riflessione e rifrazione, la lente sottile, interferenza, diffrazione, ottica di Fresnel, fasci Gaussiani, reticoli, risonatori, elaborazione ottica.

• Ottica Guidata
Guida planare; modi di una guida planare; guida simmetrica; guida asimmetrica; struttura modale nelle guide planari; doppia guida planare simmetrica; accoppiamento modale; accoppiamento fra i modi di una guida (cenni); comunicazioni su portante ottica; tipi di fibra; modi delle fibre a salto d’indice; dispersione intermodale per fibre a salto d’indice; dispersione cromatica; fibre a profilo d’indice graduale.

• Dispositivi passivi
Divisori di potenza; accoppiatori direzionali; accoppiatori ad interferenza di molti modi (MMI); filtri ottici planari; interferometro di Mach Zehnder; spettroscopi a reticolo; reticoli blazed; waveguide grating routers (WGR); reticoli di Bragg; interferometri di Fabry Perot.

• Polarization mode dispersion (PMD)
Stati di polarizzazione; formalismo di Jones; parametri di Stokes; sfera di Poincarè; birifrangenza nelle fibre ottiche; stati di polarizzazione principali; differential group delay (DGD); vettore PMD; PMD power penalty.

• Trasmettitori ottici
interazione radiazione-materia (richiami), assorbimento ed emissione in un semiconduttore, bande di energia di un semiconduttore, densità degli stati, led, laser a semiconduttore, laser DFB, VCSEL, laser quantum dot.

• Amplificatori ottici
Caratteristiche, rumore, semiconductor optical amplifier (SOA), convertitori di lunghezza d’onda, Erbium Doped Fiber Amplifier (EDFA), Amplificatori Raman.

• Ricevitori ottici
Caratteristiche, fotodiodi p-i-n, fotodiodi a valanga, rumore nei fonorivelatori, BER
minima potenza ricevuta, limite quantico della foto rivelazione.

• Modulatori ottici
Modulazione diretta del laser, chirp, modulatori ad elettro-assorbimento, modulatori MZI, formati di modulazione, CS, DPSK, DQPSK; sistemi di modulazione coerenti.

Richard S. Quimby - Photonics and lasers.
Eduard Sackinger - Broadband circuits for optical fiber communication.
Govind P. Agrawal - Fiber-optic communication systems.
Govind P. Agrawal - Lightwave technology.
Hirioshi Isikawa - Ultrafast all-optical signal processing devices.
Salah Obayya - Computational photonics.

TEORIA CLASSICA DELLA RICEZIONE: PROCEDURA DI BAYES, PROCEDURA MINIMAX. VERIFICA DI IPOTESI BINARIA. RIVELAZIONE DI SEGNALI IN RUMORE ADDITIVO GAUSSIANO. VERIFICA DI IPOTESI M-ARIA. RIVELAZIONE M-ARIA IN RUMORE GAUSSIANO. MODULAZIONI NUMERICHE: INTERFERENZA INTERSIMBOLICA. MODULAZIONE ASK: PRINCIPI E PRESTAZIONI. CASI PARTICOLARI: RICEVITORE OTTIMO, RICEVITORE SUBOTTIMO, ESEMPI DI MODULAZIONE ASK. MODULAZIONE QAM: PRINCIPI E PRESTAZIONI. MODULAZIONE PSK: PRINCIPI E PRESTAZIONI. MODULAZIONI DERIVATE DALLA MODULAZIONE PSK: OQPSK E MSK. TECNICHE DI MODULAZIONE BASATE SULL’ESPANSIONE DELLO SPETTRO: MULTIPLAZIONE CDMA. DS-CDMA. CODICI D’ESPANSIONE OVSF, WALSH-HADAMARD. SEQUENZE DA REGISTRO A SCORRIMENTO, M-SEQUENCES. CODICI DI GOLD E KASAMI. TECNICHE PER IL CONTROLLO DINAMICO DELLA VELOCITÀ DI TRASMISSIONE. ANALISI DELLE PRESTAZIONI: CASI SINCRONO E ASINCRONO. CANALI AFFETTI DA FADING E DA CAMMINI MULTIPLI: MODELLO WIDE SENSE STATIONARY UNCORRELATED SCATTERING (WWSSU).RICEVITORE RAKE. DS-CDMA: ANALISI DELLE PRESTAZIONI IN UN MULTIPATH FADING CHANNEL CON RICEVITORE RAKE. MODULAZIONE OFDM: RAPPRESENTAZIONE NEL DOMINIO DEL TEMPO E DELLA FREQUENZA, ARCHITETTURA DI MODULAZIONE. ALGORITMO FFT PER IL CALCOLO DELLA TRASFORMATA DISCRETA DI FOURIER. EQUALIZZAZIONE NEL DOMINIO DELLA TRASFORMATA DISCRETA DI FOURIER. USO DEL PREFISSO CICLICO. ARCHITETTURA DI DEMODULAZIONE. PRESTAZIONI. CARATTERIZZAZIONE DEL RUMORE NEI CIRCUITI RUMORE TERMICO NEI BIPOLI PASSIVI. RUMORE TERMICO NELLE RETI 2 PORTE.

A. NERI. "APPUNTI DALLE LEZIONI DI TRASMISSIONI NUMERICHE".
DISPONIBILE GRATUITAMENTE IN FORMA ELETTRONICA DAL SITO HTTP://ELEARNING.DIA.UNIROMA3.IT/MOODLE/.

SEZIONE 1 : GRANDEZZE - STRUMENTAZIONE E TEORIA RAPPRESENTAZIONALE
SEZIONE 2 : TRASDUTTORI - CLASSIFICAZIONE DELLA STRUMENTAZIONE ELETTROMECCANICA - MOTO DELL'EQUIPAGGIO MOBILE
SEZIONE 3 : STRUMENTI MAGNETO ELETTRICI - STRUMENTI ELETTRODINAMICI
SEZIONE 4 : STRUMENTI AD INDUZIONE - STRUMENTI TERMICI - PROBE - STADI DI INGRESSO
SEZIONE 5 : HIGH QUALITY GROUND E DIGITAL GROUND - OSCILLOSCOPIO (CRT, DEFLESSIONE)
SEZIONE 6 : OSCILLOSCOPIO (ALIMENTATORE, CANALE VERTICALE, TRIGGER)
SEZIONE 7 : OSCILLOSCOPIO (CANALE ORIZZONTALE) - VOLTMETRI
SEZIONE 8 : PHASE LOCKED LOOP - STRUMENTAZIONE P.L.L.
SEZIONE 9 : GENERALITÀ SUL CAMPIONAMENTO - MAGGIORANTE DI HELMS E THOMAS - OSCILLOSCOPI CAMPIONATORI
SEZIONE 10 : GENERALITÀ SULLA STRUMENTAZIONE DIGITALE - COMPARATORI ANALOGICI - MULTIPLEXER ANALOGICI - DEMULTIPLEXER DIGITALI
SEZIONE 11 : CONVERSIONE A/D A COINCIDENZA
SEZIONE 12 : CONVERSIONE D/A - CONVERSIONE A/D A CONFRONTO DIRETTO - ANALISI IN FREQUENZA DEI CONVERTITORI A/D - OSCILLOSCOPI DIGITALI

DISPENSE A CURA DEL DOCENTE