Autronica LEZIONE N° 4 Distorsioni Frequenze tipiche dei segnali elettronici Definizione di “PROGETTO” Progetto a livello di sistema Diagramma di flusso Progetto a livello di circuito Livelli di astrazione Sintesi e Analisi Strumenti CAD AUTRONICA

Richiami Segnale analogico Segnale campionato, numerico, digitale Errore di quantizzazione Codifica di un segnale numerico Conversione A to D e D to A Tipi di segnali, Tipi di elaborazione Classificazione dei Sistemi Elettronici In funzione delle applicazioni In funzione dei tipi di segnali trattati Effetti dei disturbi e rumore Nei sistemi analogici Nei sistemi digitali AUTRONICA

Distorsioni In un sistema lineare la grandezza di uscita deve essere una replica fedele dell’ingresso Se l’ingresso è sinusoidale l’uscita deve essere sinusoidale con la stessa frequenza AMP VU VI AUTRONICA

Distorsioni 1 Errore di cimatura (Clipping) AUTRONICA

Distorsioni 2 Errore di attraversamento (Crossover) AUTRONICA

Distorsioni 3 Distorsione armonica AUTRONICA

Tipi di segnali Il modo di realizzare un sistema elettronico dipende dalle frequenze proprie dei segnali Sistemi per bassa frequenza Sistemi per radio frequenze Sistemi per onde millimetriche AUTRONICA

Frequenze tipiche di alcuni segnali Segnali sismici 1 ÷ 200 Hz Elettrocardiogramma 0.05 ÷ 100 Hz Segnali audio 20 Hz ÷ 15 kHz Segnali video 50 Hz ÷ 4,2 MHz Segnali radio AM 540 ÷ 1600 kHz Segnali radio FM 88 ÷ 106 MHz Video VHF 54 ÷ 60 MHz Video UHF 470 ÷ 806 MHz Telefonia cellulare 1 824 ÷ 891.5 MHz Video satellitare 3.7 ÷ 4.2 GHz Comunicazioni a microonde 1 ÷ 50 GHz AUTRONICA

Cosa vuol dire progettare 1 Il progetto ingegneristico è il procedimento di concepire un sistema, un componente; ovvero il procedimento per raggiungere gli scopi desiderati. È un processo di scelta di decisioni (spesso iterativo), in cui si applicano sia le scienze di base che quelle ingegneristiche, per trasformare le risorse in modo ottimale per raggiungere un predeterminato obiettivo. Tra gli elementi fondamentali del processo di progetto ci sono lo stabilire gli obiettivi ed i criteri, la sintesi, l’analisi, la costruzione, il collaudo e la verifica. AUTRONICA

Cosa vuol dire progettare 2 Il curriculum formativo di un progettista deve includere la maggior parte delle seguenti componenti:lo sviluppo della creatività, l’uso di problemi espandibili, lo sviluppo e l’uso delle teorie e delle metodologie di progetto, la formulazione dei passi e delle specifiche di progetto, la valutazione di soluzioni alternative, considerazioni sulla fattibilità, conoscenza dei processi produttivi, la progettazione concorrente e la descrizione dettagliata dei sistemi. Inoltre, è essenziale tenere presenti un insieme di vincoli quali: fattori economici, sicurezza, affidabilità, estetica, etica e impatto sociale. ABET Accreditation Board for Engineering and Technology AUTRONICA

Progetto a livello di sistema Descrizione generale del prodotto Definizione delle specifiche Diagramma a blocchi Definizione delle specifiche dei blocchi Sintesi dei blocchi Integrazione dell’intero sistema Simulazione e modellizzazione Realizzazione del prototipo Collaudo e verifica AUTRONICA

Diagramma di flusso Descrizione del prodotto Specifiche Confronto Diagramma a Blocchi Specifiche dei Blocchi Sintesi dei Blocchi Confronto Integrazione Sistema Simulazione Prototipo Collaudo AUTRONICA

Progetto a livello di Circuito Studio del progetto Definizione degli obiettivi (requisiti) Strategia di progetto (blocchi funzionali) Topologia circuitale Scelta dei dispositivi e valori dei componenti Stima delle prestazioni Simulazione circuitale Stima dei costi, pianificazione Realizzazione prototipo e collaudo AUTRONICA

Diagramma di flusso Studio del progetto Obiettivi => Specifiche Confronto Specifiche Diagramma a Blocchi Confronto Topologia circuiti Scelta componenti Stima delle prestazioni Simulazione Costi e pianificazione Prototipo e Collaudo AUTRONICA

Livelli di astrazione Comportamentalre Funzionale Circuitale Testing Confronto Specifiche Studio del progetto Prototipo e Collaudo Diagramma a Blocchi Topologia circuiti Scelta componenti Stima delle prestazioni Simulazione Costi e pianificazione Obiettivi => Specifiche Funzionale Circuitale Testing AUTRONICA

Sintesi - Analisi ANALISI SINTESI TOP UP DOWN BOTTOM AUTRONICA Confronto Specifiche Studio del progetto Prototipo e Collaudo Diagramma a Blocchi Topologia circuiti Scelta componenti Stima delle prestazioni Simulazione Costi e pianificazione Obiettivi => Specifiche TOP UP DOWN BOTTOM AUTRONICA

CAD Computer Aid Design Simulazione a livello comportamentale Partizione Hardware – Software Simulazione logica Stima delle prestazioni (modelli semplificati) Simulazione circuitale (modelli realistici) Verifica prestazioni Generazione Test pattern AUTRONICA

Conclusioni Distorsioni Frequenze tipiche dei segnali elettronici Definizione di “PROGETTO” Progetto a livello di sistema Diagramma di flusso Progetto a livello di circuito Livelli di astrazione Sintesi e Analisi Strumenti CAD AUTRONICA