Roberto Roncella
Scheda informativa del corso di costruzioni elettroniche (2015-16)
Informazioni sul corso
Costruzioni
elettroniche è un corso a scelta da 6 CFU del secondo anno della laurea in ingegneria elettronica.
Obiettivi
Formativi
Acquisire
chiarezza sulle fasi finali del flusso di progetto e di
ingegnerizzazione di un sistema elettronico. Individuare criteri
per la selezione dei componenti elettronici e per valutare criticamente
le scelte progettuali fatte. Individuare criteri per la scelta delle
tecnologie di assemblaggio elettronico in relazione alle diverse
prestazioni richieste e alle risorse disponibili.
Informativi
Acquisire conoscenze sulla componentistica, sulle tecnologie
realizzative e sugli strumenti di progetto CAD. Acquisire conoscenze
di base sulla teoria e sugli strumenti per la gestione dell'affidabilità di un sistema elettronico.
Operativi
Gestire operativamente (anche con l'uso della rete) le fasi di
selezione dei componenti e di scelta della tecnologia realizzativa.
Acquisire
padronanza nell'uso degli strumenti CAD di progetto elettronico (dal
disegno dello schema al completamento del progetto geometrico). Gestire
le fasi del progetto relative allo smaltimento del calore e
all'integrità dei segnali. Acquisire la capacità di
realizzare autonomamente piccoli prototipi e di seguirne la realizzazione (con tecniche di fast prototyping o presso
fornitori di tecnologia).
Prerequisiti
Buone conoscenze di matematica e fisica di base.
Conoscenza di base dei campi elettromagnetici.
Conoscenza dei fondamenti dell'elettronica. Capacità di definire un progetto di massima.
Conoscenza dell'informatica di base e capacità operative nell'uso del personal computer.
Capacità di reperire autonomamente informazioni in rete e di stimarne l'attendibilità.
Programma del corso
Flusso di progetto di un sistema elettronico
Individuazione di schema a blocchi, architettura e topologia circuitale
Selezione dei componenti passivi, attivi discreti di segnale e di potenza
Selezione dei sottosistemi integrati
Progetto elettrico e geometrico
CAD per il progetto elettrico e geometrico
Disegno dello schema elettrico
Simboli, pin e loro proprietà, annotazione, verifica del progetto elettrico
Netlist, Place&Route, verifica del progetto geometrico, file di uscita
Tecnologie per la costruzione di sistemi elettronici
Materiali di base per PCB
Processi per la realizzazione dei PCB
Principali tecnologie usate nella realizzazione di PCB
Altre tematiche sulla costruzione elettronica
Integrità dei segnali nel progetto geometrico
Compatibilità elettromagnetica: problematiche e accorgimenti di progetto
Sistemi ausiliari e componentistica di potenza; progetto termico
Affidabilità di un sistema elettronico
Attività di laboratorio
Il corso prevede che
una parte dei CFU sia relativo ad attività di laboratorio. In
laboratorio viene presentato e quindi usato dagli studenti un ambiente
di progetto elettronico (è stato scelto KiCAD, un
applicativo open source sufficiente ad acquisire i principali concetti
su cui sono basati anche i CAD commerciali più complessi) e sono
proposti diversi esempi di progetti di massima da sviluppare con la
scelta dei componenti e fino alla generazione dei file per la
realizzazione.
Materiale didattico e testi di riferimento
Lucidi proposti dal docente a lezione. Appunti e altre risorse presenti sul sito.
Coombs C.F. ed., Printed Circuit Handbook, McGraw-Hill, 6 ed., 2008
Manualistica sul CAD.
