ID:
A000795
Durata (ore):
72
CFU:
9
Url:
INGEGNERIA BIOMEDICA/PERCORSO COMUNE Anno: 2
Anno:
2023
Dati Generali
Periodo di attività
Secondo Semestre (26/02/2024 - 17/05/2024)
Syllabus
Obiettivi Formativi
OF 1 (Conoscenza e comprensione): Fornire le competenze di base e gli strumenti metodologici necessari per un’adeguata comprensione del funzionamento dei principali dispositivi elettronici e per l’analisi e la progettazione di circuiti analogici e digitali, con particolare attenzione alle problematiche relative alle applicazioni in campo biomedicale.
OF 2 (Capacità di applicare conoscenza e comprensione): Favorire lo sviluppo di competenze sull'utilizzo della strumentazione di laboratorio e di pacchetti software CAD mediante esercitazioni pratiche, sia individuali sia di gruppo.
OF 3 (Autonomia di giudizio): Favorire lo sviluppo di un adeguato grado di autonomia di giudizio nella scelta e l'individuazione di componenti e circuiti elettronici per applicazioni in ambito biomedicale.
OF 4 (Abilità comunicative): Favorire lo sviluppo della capacità di comunicare efficacemente e con linguaggio tecnico adeguato per un'interazione proficua nell’ambito di un gruppo di lavoro interdisciplinare.
OF 5 (Capacità di apprendimento): Favorire lo sviluppo di un metodo di studio individuale tale da consentire un adeguato approfondimento e aggiornamento in funzione della continua evoluzione scientifica e tecnologica nel settore dell’ingegneria elettronica e le relative applicazioni in ambito biomedicale.
OF 2 (Capacità di applicare conoscenza e comprensione): Favorire lo sviluppo di competenze sull'utilizzo della strumentazione di laboratorio e di pacchetti software CAD mediante esercitazioni pratiche, sia individuali sia di gruppo.
OF 3 (Autonomia di giudizio): Favorire lo sviluppo di un adeguato grado di autonomia di giudizio nella scelta e l'individuazione di componenti e circuiti elettronici per applicazioni in ambito biomedicale.
OF 4 (Abilità comunicative): Favorire lo sviluppo della capacità di comunicare efficacemente e con linguaggio tecnico adeguato per un'interazione proficua nell’ambito di un gruppo di lavoro interdisciplinare.
OF 5 (Capacità di apprendimento): Favorire lo sviluppo di un metodo di studio individuale tale da consentire un adeguato approfondimento e aggiornamento in funzione della continua evoluzione scientifica e tecnologica nel settore dell’ingegneria elettronica e le relative applicazioni in ambito biomedicale.
Prerequisiti
Principi di Fisica e Elettrotecnica.
Metodi didattici
Il corso, al fine di raggiungere gli obiettivi formativi previsti, si svolge prevalentemente attraverso lezioni frontali. Sono inoltre previste esercitazioni guidate svolte dagli studenti, con lo scopo di stimolare l’approccio ai problemi con autonomia e senso critico. Tutte le attività sono svolte con supporto di slide delle lezioni.
Verifica Apprendimento
L'esame consiste in una prova scritta, seguita dalla prova orale. Durante la prova scritta si chiede di eseguire lo svolgimento completo di dieci esercizi in forma di domande a risposta multipla, domande a risposta aperta, ed esercizi numerici. Gli argomenti e il livello di difficoltà degli esercizi corrispondono al programma svolto. Il tempo assegnato per la prova scritta è di due ore. La valutazione della prova scritta è fatta in trentesimi. La prova scritta si ritiene superata se la valutazione complessiva non è inferiore a 15/30. Superata la prova scritta, essa ha validità per tutto l’anno accademico entro il quale dovrà essere sostenuta la prova orale. La prova orale è incentrata sugli argomenti trattati durante il corso, a partire da una discussione critica della prova scritta. 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 indi valutare le facoltà logico-deduttive acquisite dallo studente. Il voto finale è espresso in trentesimi e tiene conto della valutazione ottenuta durante la prova scritta e durante la prova orale. Durante lo svolgimento del corso sono previste due prove scritte in itinere. Lo studente che supera le prove in itinere è esonerato dalla prova scritta e può direttamente sostenere la prova orale. Le prove in itinere sono relative agli argomenti trattati durante il corso e si tengono rispettivamente a metà ed alla fine del corso (in date che vengono concordate durante le lezioni con gli studenti). A ciascuna prova si assegna una valutazione in trentesimi. La prova scritta è superata se la media delle due prove di verifica è pari o maggiore a 15/30. Durante le prove scritte è possibile utilizzare una calcolatrice.
Testi
Materiale didattico a cura del docente. Datasheet di componenti elettronici e manuali di strumentazione elettronica.
Contenuti
Introduzione al corso: definizione, cenni storici ed evoluzione dell’ingegneria elettronica nel campo biomedicale. Segnali analogici e digitali: conversione analogico-digitale, campionamento e quantizzazione. Codifica delle informazioni: sistemi numerici posizionali e non posizionali, sistema decimale e sistema binario, conversioni di base, algebra booleana, porte logiche. Grandezze elettriche fondamentali: corrente e tensione elettrica, analogia tra circuito elettrico ed idraulico. Componenti di base dei circuiti elettronici: resistenze, capacità, induttanze, diodi (il diodo: interruttore ideale; il diodo: caduta di tensione costante; circuiti con diodi; determinazione del punto di lavoro di un diodo; raddrizzatori a diodi), transistori (classificazione dei transistori. BJT e FET; struttura e principio di funzionamento; il transistore come interruttore e come amplificatore), amplificatori operazionali (amplificatore operazionale ideale; principio di corto circuito virtuale; analisi di circuiti con amplificatore operazionale ideale). Componenti optoelettronici ed applicazioni: fotodiodo per fotografia digitale e visione artificiale, diodo emettitore di luce (LED) per lampada scialitica e lampada polimerizzatrice. Sensori per diagnostica e monitoraggio: classificazione dei sensori, parametri fondamentali dei sensori, termoresistenze e termistori per la misura di temperatura, estensimetri per la misura di pressione, sistemi intelligenti indossabili per il monitoraggio dei parametri vitali, sensori reattivi per la misura di spostamento, spettroscopia ottica e spettrofotometro per la misura di concentrazione di soluto in soluzione, biosensori ed elettrodi, elettrocardiografo. Simulazione di circuiti elettronici: il programma SPICE. Training sull'utilizzo di circuiti elettronici e della strumentazione di misura: basetta sperimentale, multimetro, alimentatore, generatore di segnale, oscilloscopio, progettazione e caratterizzazione di circuiti con resistenze e LED, il codice colore delle resistenze, misura di temperatura con termoresistenza, controllo remoto degli strumenti di misura programmabili.
Lingua Insegnamento
ITALIANO
Corsi
Corsi
INGEGNERIA BIOMEDICA
Laurea
3 anni
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Persone
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