Obiettivi Formativi

Fornire conoscenze approfondite delle numerose tipologie di dispositivi fisici utilizzati in diversi ambiti applicativi tecnologici. Ciò aiuterà lo studente di identificare i componenti fisici più adeguati alle specifiche esigenze di elaborazione conoscendone le proprietà fisiche e le caratteristiche tecnologiche.

Metodi didattici

Il corso, al fine di raggiungere gli obiettivi formativi previsti, si svolge prevalentemente attraverso lezioni frontali. Sono inoltre previste esercitazioni in laboratorio ed in aula informatica, con lo scopo di stimolare l’approccio all’analisi critica del principio di funzionamento e delle caratteristiche dei dispositivi. Tutte le attività sono svolte mediante utilizzo di applicativi multimediali incluse le slide delle lezioni ed applet interattive.

Prerequisiti

Conoscenze di elettromagnetismo ed ottica applicate ai circuiti.

Verifiche dell'apprendimento

L'esame consiste in una prova orale incentrata sugli argomenti trattati durante il Corso. Essa ha il duplice scopo di verificare il livello di conoscenza e di comprensione dei contenuti del corso e di valutare l'autonomia di giudizio, la capacità di apprendimento, l'abilità comunicativa e proprietà di linguaggio scientifico e quindi valutare le facoltà logico-deduttive acquisite dallo studente. Durante lo svolgimento del corso è obbligatoria la stesura di almeno un report su argomenti/esempi trattati nelle attività pratiche, da consegnare al docente entro una settimana dall’esame orale. Il voto finale è espresso in trentesimi e tiene conto della qualità del/dei report e delle valutazioni ottenute durante la prova orale.

Programma del Corso

DISPOSITIVI BASE Materiali conduttivi, semiconduttori e isolanti. Resistori, condensatori e induttori Diodi e transistor. Lampade ad incandescenza. Lampade a scarica di gas Lampade fluorescent. Diodi emettitori di luce. Fonti di raggi X. Laser. Sorgenti di luce di sincrotrone DISPOSITIVO COME ORIGINE DATI Sensori a stato solido di lunghezza d'onda visibile. Dispositivi fotoemissivi per raggi UV e raggi X. Sensori "termici" a infrarossi e sensori per la visione notturna DISPOSITIVO COME COMUNICAZIONE DATI: Fibre ottiche e Hollow Waveguides. Accoppiatori per lunghe distanze. Accoppiatori ottici come mezzo di isolamento elettronico. Connessioni fisiche: linee telefoniche, cavo coassiale e fibra ottica. Canali analogici in spazio libero: TV, radio, connessioni a microonde. Canali in spazio libero modulati digitalmente. La rete, il multiplexing e la compressione dei dati. DISPOSITIVO COME ARCHIVIAZIONE DATI: Dischi ottici. Dischi magnetici. Dischi a stato solido. Proprietà di RAM e ROM DISPOSITIVO COME VISUALIZZAZIONE DEI DATI Tubi a raggi catodici. Display a cristalli liquidi. Schermi al plasma. Dispositivi digitali a micro-specchi. Touch Screen Display Near-Eye, realtà aumentata e realtà virtuale. Display 3D stereoscopici, autostereoscopici e olografici DISPOSITIVO COME APPARECCHIO Il condizionatore d'aria. Forno a microonde. Rilevatori di fumo. Metal Detector per Aeroporti e Semafori. Scanner di codici a barre, codici di risposta rapida e lettori di identificazione a radiofrequenza. Posizionamento globale (GPS). Tecnologie di trasporto. Sensore di velocità. Ferrovia ad alta velocità ATTIVITÀ PRATICHE Utilizzo di RASPBERRY, MATLAB e SIMULINK per l'acquisizione, l'analisi e la simulazione di dati reali tramite sensori selezionati