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Compatibilità Elettromagnetica per la Progettazione Elettronica
Electromagnetic Compatibility for Electronic Design
Valter Mariani Primiani

Sede Ingegneria
A.A. 2016/2017
Crediti 9
Ore 72
Periodo II
Lingua ITA

Prerequisiti
Fondamenti di Elettromagnetismo, di campi elettromagnetici e circuiti elettronici

Risultati di apprendimento attesi
CONOSCENZE E COMPRENSIONE:
L’insegnamento permette agli studenti di conoscere e comprendere le metodologie per il calcolo delle interferenze negli apparati elettronici, sia analogici che digitali, già nella fase iniziale del progetto. Le conoscenze fornite saranno ad ampio spettro a forte contenuto interdisciplinare che coinvolge l’analisi dei segnali, l’elettronica, l’elettromagnetismo e le tecniche di misura. Lo studente sarà in grado di comprendere ed applicare le principali norme tecniche richieste per la certificazione della compatibilità elettromagnetica.
CAPACITA' DI APPLICARE LE CONOSCENZE:
Lo studente svilupperà la capacità di applicare i modelli per la generazione e la propagazione delle interferenze per ridurre e portare a conformità le emissioni sia condotte che radiate dalle apparecchiature elettroniche, anche complesse e caratterizzate da alta densità circuitale. L’applicazione sarà effettuata in termini di progettazione di filtri, schermi, mitigazione delle emissioni alla sorgente. Le stesse competenze saranno applicate per individuare metodologie progettuali in grado di assicurare una idonea immunità delle apparecchiature a sollecitazioni elettromagnetiche anche particolarmente ostili.
COMPETENZE TRASVERSALI:
Il corso è strutturato in modo da evidenziare la trasversalità della materia che presenta molti collegamenti con altre discipline. Il continuo stimolo alla sintesi ed alla visione d’insieme dei problemi affrontati contribuisce a migliorare la capacità di apprendimento individuale dello studente. La possibilità di affrontare e studiare casi concreti mostra allo studente l’nterdisciplienarità della materia favorendo la discussione tra gli studenti e lo scambio di opinioni, con possibilità di lavorare in gruppo su casi concreti analizzati in laboratorio così da potenziare le capacità di comunicazione ed interazione dello studente mediante la stesura di relazioni.

Programma
La compatibilità elettromagnetica come vincolo progettuale – Il concetto di integrità del segnale – La diafonia nei circuiti stampati ad alta integrazione: modelli a linea di trasmissione – Accoppiamenti su impedenze comuni e piani di massa – Il rumore di modo comune - Modelli esatti per il calcolo della radiazione da circuiti digitali – Tecniche di soluzione numerica: FDTD e MoM – Circuiti multistrato – Predizione delle emissioni condotte e radiate da alimentatori a commutazione: esempio di applicazione di simulatori circuitali (SPICE) – Analisi dell’accoppiamento di interferenze con cablaggi – Impedenza di trasferimento ed efficienza di schermature di cavi schermati – Degradazione delle proprietà schermanti di contenitori: aperture e giunti – Accoppiamento di scariche elettrostatiche con apparati elettronici – Il ricevitore per misure EMI – Camere riverberanti elettromagnetiche- Studio del comportamento di apparati reali mediante l'analisi di eventuali prove di laboratorio. Studio delle metodologie di prova per la verifica della conformità alle direttive europee.

Modalità di svolgimento dell'esame
METODI DI VALUTAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
L’esame consiste in una prova orale articolata in tre domande basate su argomenti del corso. Se necessario, i quesiti la cui risposta richiede l'esecuzione di brevi calcoli, saranno svolti in forma scritta contestualmente alla prova orale. I quesiti che prevedono la stesura di schemi a blocchi, schemi elettrici, grafici e, l’esecuzione di dimostrazioni analitiche saranno svolti in forma scritta contestualmente alla prova orale. Gli eventuali casi concreti analizzati durante il corso potranno prevedere la stesura di una relazione da parte dello studente, che potrà essere oggetto di valutazione sempre secondo quanto sopra indicato. In tal caso il quesito effettuato sulla relazione costituirà una delle tre domande.

CRITERI DI VALUTAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
Per superare con esito positivo la prova orale, lo studente dovrà dimostrare di possedere una sufficiente conoscenza dei contenuti dell’insegnamento, che dovranno essere esposti in maniera sufficientemente corretta con utilizzo di adeguata terminologia tecnica. Verrà valutata la sua capacità di dimostrare i principi che regolano la compatibilità elettromagnetica e la sua capacità di collegamento tra gli argomenti nonchè la capacità di applicazione ad esempi concreti. La valutazione massima verrà conseguita dimostrando una conoscenza approfondita dei contenuti dell'insegnamento, esposta con completa padronanza del linguaggio tecnico.

CRITERI DI MISURAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
All’esposizione che lo studente fornirà per ciascuna delle tre domande verrà assegnato un voto da zero a dieci. Il voto sarà espresso in trentesimi.

CRITERI DI ATTRIBUZIONE DEL VOTO FINALE
Il voto finale sarà la somma dei voti ottenuti nelle tre domande. L'esame sarà superato se globalmente si otterrà una votazione di almeno diciotto trentesimi. La lode sarà riservata agli studenti che, avendo risposto a tutte le domande in modo corretto e completo, avranno dimostrato una particolare brillantezza nell'esposizione ed una particolare abilità ed autonomia nelle dimostrazioni teoriche

Testi consigliati
Clayton R. PAUL “Introduction to Electromagnetic Compatibility“ Second Edition, John Wiley & Sons H. W. Ott “Noise reduction in electronic systems“ Second edition, John Wiley Interscience, New York, 1988. Materiale eventualmente messo a disposizione dal docente, se necessario, sulla piattaforma Moodle.

Corsi di laurea

• Ingegneria Elettronica (Corso di Laurea Magistrale (DM 270/04))