Funzioni di rete. Classificazione delle funzioni filtranti. Metodi di approssimazione di Butterworth, Chebyshev, Cauer, Bessel. Trasformazioni in frequenza. Sintesi di bipolo passivo. Sintesi di reti due porte passive LC e RC a scala. Reti a resistenza costante. Sensibilità. Filtri attivi RC. Filtri a condensatori commutati. Filtri passivi e attivi per la mitigazione di armoniche in sistemi di potenza.
L. P. Huelsman, Active and passive analog filter design, Ed. McGraw-Hill
G. Daryanani, Principles of active filter synthesis and design, Ed. J. Wiley.
M. E. Van Valkenburg, Introduction to modern network synthesis, Ed. J. Wiley.
A. A. V. V. (coordinatore A. Liberatore), Manuale di Meccanica, Elettrotecnica ed Elettronica, Ed. Cremonese.
R. Saal, Handbook of filter design, AEG Telefunken A. V.
A. Liberatore, S. Manetti, La progettazione dei filtri elettronici, Ed. La Medicea.
Obiettivi Formativi
Fornire le conoscenze metodologiche necessarie per la sintesi di filtri analogici passivi ed attivi, sia nell'ambito dell'ingegneria dell'informazione che in quello dell'ingegneria industriale.
Fornire la capacità di usare in modo appropriato la terminologia della disciplina in modo da poter:
- comprendere la letteratura relativa al funzionamento di filtri analogici;
- presentare in modo efficace argomenti inerenti la disciplina;
- discutere criticamente argomenti trattati durante il corso.
Fornire le competenze necessarie per provvedere autonomamente al proprio aggiornamento.
Prerequisiti
Analisi di reti passive ed attive.
Metodi Didattici
Lezioni ed esercitazioni in aula
Altre Informazioni
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Modalità di verifica apprendimento
L'esame finale consiste in una prova orale, costituita da domande sia di carattere teorico che applicativo.
L'esame mira a verificare:
- la conoscenza delle metodologie principali per la sintesi di filtri analogici;
- la capacità di usare in modo appropriato la terminologia della disciplina;
- la capacità di comprendere la letteratura relativa ai filtri analogici nei vari ambiti di applicazione;
- la capacità di discutere criticamente i risultati ottenuti e le tecniche impiegate;
- la capacità di presentare in modo efficace e di sostenere una discussione sugli argomenti trattati durante il corso;
- la capacità di acquisire gli strumenti metodologici per provvedere autonomamente al proprio aggiornamento.
Programma del corso
1.Funzioni di rete e classificazione delle funzioni filtranti.
Classificazione delle funzioni di rete e stabilità. Funzioni di bipolo passivo. Proprietà delle funzioni immettenza LC, RC, RL. Funzioni biquadratiche. Classificazione delle funzioni filtranti.
2.Approssimazione delle funzioni filtranti.
Metodi di Butterworth, Chebyshev, Cauer, Bessel. Trasformazioni in frequenza.
3.Sintesi di reti passive.
Metodi canonici per la sintesi di immettenza LC, RC ed RL. Sintesi di quadripolo LC semplicemente e doppiamente caricato mediante reti a scala. Sintesi di reti due porte passive RC a scala. Sintesi di reti due porte a resistenza costante: reti a L, a traliccio simmetrico, a T pontato.
4.Sensibilita'.
Definizione di sensibilita' e proprieta' fondamentali. Sensibilita' multiparametrica di tipo deterministico e statistico. Sensibilita' del guadagno.
5.Sintesi di reti attive.
Metodo dei blocchi in cascata e metodo dei blocchi accoppiati. Sintesi di poli e zeri reali. Filtri a retroazione positiva e negativa. Tecnica di sintesi mediante identita' dei coefficienti. Metodi per l'aggiustamento del guadagno e per lo scalamento in ampiezza e frequenza. Teorema di complementarieta' e sue applicazioni. Filtri con tre amplificatori operazionali. Simulazione di reti a scala LC: sintesi con giratori, FDNR e mediante blocchi interlacciati. Realizzazione di giratori e FDNR con amplificatori operazionali.
6.Filtri a dati campionati.
Filtri a condensatori commutati.
7.Filtri passivi e attivi per la mitigazione di armoniche nei sistemi di potenza.