Didattica sulla conversione A/D e D/A

[jordan20]

Buongiorno carissimi.

Mi appresto a studiare Elettronica Digitale e nel programma del corso pubblicato dal mio docente, dove sono trattati i classici argomenti sulle famiglie logiche, fan out, ecc, l'ultima parte prevede le seguenti tematiche:

Circuiti per la conversione A/D e D/A

Impiego dell’isteresi nel condizionamento di segnali analogici e nei sistemi di controllo.
Circuiti con isteresi impieganti amplificatori operazionali.
Lo Schmitt-trigger CMOS: funzionamento ed applicazioni.
Circuito di sample&hold e di track&hold. Applicazioni. Il switch analogico CMOS.
Il problema del voltage droop e della charge injection nei circuiti di S&H.
Grandezze caratteristiche nei convertitori A/D e D/A.
DAC con rete a resistori pesati, con rete R-2R e “termometrici”.
Tecnologie di trimming dei resistori integrati.
Principio di funzionamento degli ADC con reazione. ADC a conteggio.
Servoconvertitore (tracking ADC).
Convertitore con registro ad approssimazioni successive (SAR).
ADC a doppia rampa.
ADC flash. Esempio di applicazione negli analizzatori muticanale (MCA).
Convertitori tensione-frequenza (VCO).
Il fotomoltiplicatore come convertitore diretto con uscita in frequenza.
Modulatori di tipo Delta e PCM differenziale. Caratteristiche e limiti.
ADC di tipo Sigma-Delta e applicazioni.
Cenni alla rivelazione sincrona con amplificatore lock-in.
Cenni ai sistemi PLL e relative applicazioni.
Buffer digitali di potenza. Struttura, caratteristiche e applicazioni dei MOS di potenza.
Pilotaggio ON-OFF di carichi induttivi e dispositivi elettromeccanici
Cenni al controllo smart di tipo ON/OFF con segnali PWM.

Dal momento che la prova scritta d'esame si basa su un progetto di un sistema elettronico digitale e che spesso il docente, avendo personalmente visionato gli ultimi compiti, "mette dentro" specifiche di progetto che richiedono quasi sempre roba come buffer di potenza, controllo smart PWM, abbondante conversione A/D, controllo del volume, dell'intensità luminosa ecc, vi chiedo se esista un testo (o più testi, sia cartacei che non) che non sia il solito Millman, il solito Sedra, il solito Sze (ottimi per la parte teorica e dispositivistica), ma che tratti gli argomenti precedentemente elencati in ottica di progettazione e al passo con lo stato dell'arte attuale.

Vi ringrazio in anticipo per l'attenzione e cortesia.

Claudio

[banjoman]

Domanda stupida: visto che il docente sembra discretamente competente, non ha consigliato testi da acquistare/consultare, oppure non fornisce dispense sue?

Detto cio' io consiglio come testo base per iniziare

Taub-Schilling- Digital Integrated Electronics

Dove viene trattata dai fondamenti, anche a livello di dispositivi discreti, ottimo anche come ripasso delle caratteristiche dei dispositivi a semiconduttore in funzionamento switching. Il libro sembra datato ma non lo e', dato che per me e' improponibile uno studio dell'elettronica digitale avanzata senza prima conoscerne fermamente le basi.

Per proseguire, raccomando questo:

Dante Del Corso - Elettronica per Telecomunicazioni

Dove vengono discussi i circuiti prevalentemente ustilizzati nelle telecomunicazioni, sia a livello di analisi che di progetto.
Dante Del Corso e' stato mio docente al Politecnico di TO, e il suo libro lo consulto tuttora quando devo risolvere qualche minimo dubbio. Il suo corso prevedeva anche una congrua parte pratica di laboratorio: richiedeva di progettare un circuito, dopo i calcoli teorici si procedeva a montare fisicamente i circuiti progettati, si procedeva alle misurazioni con gli adatti strumenti e infine si scriveva una relazione di gruppo ove si spiegava come si era progettato il circuito, le misure ottenute e le loro interpretazioni.

Le esercitazioni erano varie. Io mi ricordo di aver guidato il mio gruppo (ero l'unico ad avere l'esperienza e la manualita' necessarie, gli altri provenivano dai licei) nel progetto di PLL, filtri attivi, convertitori A/D e D/A, amplificatori lineari a larga banda con BJT e altro. Purtroppo ho perso il quaderno con tutti gli appunti (o forse l'ho prestato e non me l'hanno piu' restituito...)

Alcuni argomenti citati nel tuo elenco pero' sarebbero trattati nel corso di Tecniche Impulsive, come ad esempio la commutazione di carichi induttivi e dispositivi elettromeccanici....
C'e' un po' troppa carne al fuoco per essere trattato tutto in un corso singolo, secondo me.

Spero di esserti stato utile.

[jordan20]

Il professore consiglia esattamente quelli che ho citato, cioè Elettronica di Millman, Circuiti per la microelettronica (Sedra-Smith) e Dispositivi a semiconduttore (Sze)... Assurdo vero
Niente, mi sa che dovrò seguirmi le lezioni, tanto si tratta di una delle due ultime fatiche...

Grazie per le indicazioni

[karl246]

Credo di conoscere il professore di cui parli ci ho avuto già a che fare..... Ricordo di avere studiato dagli appunti miei, ma anche da degli appunti fotocopiati che giravano (non completissimi)..... ora sono a Pisa e non so se li ho portati qui o meno.... guardo ed in caso ti mando un messaggio in privato
Comunque considera che vista la vastità di alcuni argomenti ed il numero di ore delle lezioni, alcune cose non vengono approfondite più di tanto..... è pure vero che per trattare bene certi punti del programma servirebbe un corso intero (il sigma delta per esempio)..... nonostante tutto è un bellissimo corso, si impara moltissimo.... il prof sa il fatto suo

[jordan20]

Ho provato a studiarla senza seguire proprio da quei famosi appunti che girano Il professore è moooooooooolto bravo si... Grazie in anticipo karl246, spero allora che tu possa trovare qualcosa in merito

[DirtyDeeds]

Molti di quegli argomenti li puoi trovare sul Sergio Franco. Per i PLL puoi anche vedere F. Egan, Phase-Lock Basics. Per i lock-in amplifiers c'è M. L. Meade, Lock-in Amplifiers: Principles and Applications. Puoi anche vedere questo suo articolo. Oggigiorno i lock-in sono per la maggior parte digitali, ma il principio rimane.

[jordan20]

Grazie DirtyDeeds

[banjoman]

Sull'argomento PLL raccomando caldamente il Floyd M. Gardner - Phaselock Techniques.
Io lo scoprii nel lontano 1988, ma e' ancora pubblicato adesso (terza edizione). Lo custodisco gelosamente, anche se mi devo decidere ad acquistare l'edizione piu' aggiornata
Come dicono: "I believe it is a must on the bookshelf of everybody working with PLLs." (IEEE Communications Magazine, October 2007)