Teoria dei Circuiti

 Denominazione dell’insegnamento:  Teoria dei Circuiti               
 Corso di Laurea o di Laurea Magistrale :   Laurea Magistrale in Ingegneria Elettronica                 
 SSD:  ING-IND/31                                                                    Numero C.F.U.:     6            
 Titolari:  Raffaele Martone                               
 
 

Obiettivi del corso

 

 Obiettivi principali del Corso sono l' approfondimento delle competenze nel settore dei Circuiti e l'apprendimento di metodiche e di
strumenti per la loro analisi automatica.
A questo scopo vengono considerati i seguenti elementi principali:
· Modalità di selezione e costruzione di modelli circuitali adatti allo studio di componenti di interesse applicativo
· Tecniche per la classificazione dei circuiti e relativo impatto

· Acquisizione degli strumenti per la formulazione di modelli adatti al trattamento automatico
· Metodologie e tecniche per la soluzione numerica di modelli non lineari e dinamici e loro applicazione all'analisi dei circuiti.
· Approfondimenti sulle proprietà delle reti lineari e non (Compensazione, reciprocità, Cohn, conseguenze della monotonia nel
non lineare, ecc).
· Approfondimenti su temi specifici quali il filtraggio e l'impatto del rumore nei circuiti lineari e non.
· Metodologie per lo sviluppo e l'utilizzo di codici commerciali e non per la analisi delle reti.

 

 

 

Programma del corso

 Il Programma del Corso include i seguenti principali capitoli
Elementi introduttivi. Classificazione degli elementi circuitali. Elementi fondamentali, statici e dinamici. Modelli di componenti
di interesse applicativo. Scelta delle variabili di integrazione.
Proprietà generali delle reti. Reti lineari (sostituzione, reciprocità, compensazione, Cohn, ecc). Reti non lineari con non linearità
monotone.
Topologia dei circuiti. Matrici di incidenza, di maglia e degli insiemi di taglio. Strutture di base e strutture fondamentali.
Relazioni tra variabili di lato. Generazione automatica di albero e degli insiemi fondamentali di tensioni e correnti. Albero
ottimo.
Circuiti adinamici. Modelli nodali e loro soluzione; formulazione topologica; analisi di reti lineari in regime periodico; modelli
nodali per reti non lineari. Modelli ibridi; calcolo automatico della matrice ibrida per reti di bipoli con e senza generatori
indipendenti e controllati. Trattamento di reti non lineari con linearità a tratti. Iterazioni di punto fisso. Algoritmo di Newton-
Raphson. Metodi numerici e loro applicazione alla analisi automatica.
Circuiti dinamici. Approcci nel dominio del tempo, nelle variabili di stato; formulazione ibrida. Determinazione dell'ordine;
impatto dei generatori controllati. Analisi nel dominio della frequenza. Metodi numerici e loro applicazione alla analisi
automatica.
Cenno al problema del filtraggio. Classificazione e fondamenti. Leggi di trasformazione e filtri normalizzati. Strutture di
Buttherworth. Analisi nel dominio della trasformata complessa. Teorema di Foster. Sintesi di Cauer e di Foster. Esempi
applicativi.
Approfondimenti. Reti neurali: classificazione e fondamenti; tecniche di apprendimento e di verifica; esempi applicativi per
classificazione e fitting. Analisi di sensibilità. Stabilità e caos: circuito di Chua.

Curricula scientifici dei docenti

Sono resi disponibili a cura del docente:_______________

Competenze attese in ingresso e/o Propedeuticità

 Nessuna Propedeuticità.
Per una fruttifera frequenza del corso, sono richieste le competenze fisico-matematiche e tecnico-scientifiche dei corsi di laurea Triennale
della Ingegneria della Informazione.

Risultati d’apprendimento attesi

 Nel contesto degli Obiettivi dichiarati (vedi specifico riquadro), il corso persegue i seguenti risultati:
· familiarizzazione con i la modellistica di componenti e di circuiti; sensibilità agli errori di modellazione
· approfondimento degli strumenti di classificazione dei componenti statici e non, lineari e non; approfondimento degli strumenti
delle teorie dei grafi per il trattamento delle topologie dei circuiti;
· familiarizzazione con gli strumenti per la analisi automatica dei circuiti.
Sotto il profilo del "Saper Fare" il corso si propone di fornire i seguenti strumenti tipici per una scuola di Ingegneria:
· sapere classificare e modellare un componente, modellare una topologia
· sapere scegliere l'approccio più efficiente per la analisi di una rete in relazione alle sue proprietà e alla sue dimensioni
· sapere impostare e implementare una procedura per l'analisi automatica di un circuito, incluso il trattamento dei dati di ingresso e
la post elaborazione, la stima degli errori di modello e di calcolo
· sapere valutare esigenze di filtraggio e individuare possibili soluzioni circuitali in casi semplici
· sapere scegliere e integrare strumenti di calcolo (commerciali e non) più adatti, saperli implementare e valutarne la efficacia
· sapere operare in gruppo e saper gestire le relazioni tra gruppi di lavoro
· saper post elaborare e presentare risultati tecnici con i principali strumenti di comunicazione scritti e orali.

Anno del corso di studio in cui è inserito

 Primo anno laurea magistrale in Ingegneria Elettronica.
Il corso è anche adatto ad allievi di altri Corsi di Laurea Magistrali, a partire da quello in Ingegneria Informatica.

Testi di riferimento

 Testi di riferimento
· Chua, Lin Computer-Aided Analysis of Electronic Circuits, Prentice Hall
· Chua, Desoer, Kuh Circuiti lineari e non lineari Jackson
Materiale di consultazione
· Hasler, Neirynck Non Linear Circuits Hartech House, 1986
· Comencioli Analisi Numerica: Metodi Modelli, Applicazioni Mc Graw Hill
· Vladimirescu Guida a Spice Mc Graw Hill
· J. Vandewalle and L. Vandenberghe, ”Piecewise-Linear Circuits and Piecewise-Linear Analysis”, The Circuits and Filters
Handbook, Editor Wai-Kai Chen, CRC Press, 1995.
· J.M.T. Thompson and H.B. Stewart, ”Nonlinear Dynamics and Chaos”, J. Wiley & Sons, 1987
· Testi e documenti didattici forniti di volta in volta dal docente
Si suggerisce anche la consultazione degli appunti dalle lezioni.

Materiale didattico aggiuntivo

Materiale didattico distribuito a cura del docente

Modalità di erogazione

Lezioni frontali, esercitazioni e dimostrazioni. Lavori individuali e di gruppo. Seminari su temi specifici. Assistenza individuale e di gruppo a cura del docente.

Sede

Sede del Dipartimento di Ingegneria Industriale e dell'informazione, Real Casa dell'Annunziata,
Via Roma 29 Aversa

Organizzazione della didattica

 Lezioni ed esercitazioni a cura del docente. Lavori di gruppo: impostazione, discussione e presentazione finale alla classe

Modalità di frequenza

La frequenza regolare e partecipata a tutte le attività didattiche è di estrema importanza per perseguire efficacemente gli obiettivi del corso

Metodi di valutazione

 Il corso prevede una prova individuale di accertamento, svolta in forma orale.
La valutazione complessiva del profitto include
l'esito del contributo individuale al lavoro di gruppo.

Dati statistici delle votazioni conseguite dagli studenti

Materiale trattato a cura del docente in armonia con le indicazioni dell'Ateneo e del Dipartimento.

Calendario delle attività didattiche

http://www.cdcinformazione.unina2.it/calendari

Eventuali attività di supporto alla didattica

 (Eventuali) seminari, dibattiti tecnico-scientifici, visite di istruzione

Orari di ricevimento studenti

Sono resi disponibili a cura del docente:_______________

Calendario delle prove di esame

https://esse3.ceda.unina2.it/Home.do