L’ELETTRONICA LA USO TUTTI I GIORNI, MA NON SO COSA SIA

(addirittura la insegno … ma ne conosco solo una parte …)

Carla Vacchi

Ricercatore Universitario presso il Dipartimento di Elettronica

Attività:

Ricerca (applicata)

Docenza

…

OUTLINE CLASSICA

- Gli studi di Ingegneria

- Gli studi di Elettronica all’Università di Pavia

- Dove trova lavoro, quanto guadagna un ingegnere

. . .

La solità pubblicità?

No!

OUTLINE per lo STAGE

- Cosa è l’elettronica (la uso tutti i giorni, MA NON SO COSA SIA!)

- Dove viene usata e perché viene usata dappertutto

(LA USO TUTTI I GIORNI ?!)

- Ma COSA FA un ingegnere elettronico? (= quanto si annoia?)

- COSA SA un buon ingegnere elettronico? (= quanto bisogna studiare?)

- ESEMPIETTI (energia, apparati medicali, robot, giochi….)

- Ma QUANTO è IMPORTANTE lavorare con gli altri? (informatici, telecomunicazionisti, meccanici, elettrici, medici, economisti…..)

LIVELLO DELLA PRESENTAZIONE

SCUOLA MEDIA

LICEO SCIENTIFICO

Precisi nella nomenclaturanei numeri

nelle applicazioni

Niente formule

LIVELLO QUARK

DO

MA

ND

E

WIKIPEDIA:

Letteralmente, l'elettronica è la scienza e la tecnologia del controllo degli elettroni. In pratica questo termine indica oggi l'insieme di conoscenze

pratiche e teoriche necessarie per progettare e realizzare apparati in grado di elaborare grandezze fisiche, tradotte per mezzo di opportuni

dispositivi, servendosi di grandezze fisiche relative alla carica elettrica. Le realizzazioni dell'elettronica sono dei circuiti elettronici costituiti da

componenti, attivi e passivi, collegati per mezzo di fili o tracciati conduttivi, attraverso cui circolano correnti elettriche.

Elaborazione di informazione elettrica di bassa potenza mediante dispositivi a semiconduttore, tubi a vuoto (valvole) …..

Ma anche …. propagazione del campo elettromagnetico in mezzi dielettrici come aria (antenne, radar, Lidar), vetro o plastica (fibre

ottiche), generazione di luce coerente (laser) ……

ELETTRONICA / MICROELETTRONICA

(l’elettronica, LA USO TUTTI I GIORNI …..)

(MICRO)CIRCUITI PER COMPUTER &C, TELEFONINI, LETTORI MP3, iPOD, MACCHINE FOTOGRAFICHE,

TELECAMERE, SCHEDE DI MEMORIA

GIOCHI ELETTRONICI

AUTOVEICOLI (MOTOVEICOLI)(navigatore satellitare, “centralina”, telematica …)

ELETTRODOMESTICI(televisore & C, lavatrice, caldaia, sistema allarme….)

ELETTRONICA / MICROELETTRONICA

STRUMENTAZIONE MEDICALE DI LABORATORIO o PER LA PERSONA

STRUMENTAZIONE E CONTROLLO INDUSTRIALE

ROBOTICA

AEREI, STRUMENTAZIONE PER APPLICAZIONI SPAZIALI

Diodi Laser

MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems)

Bio-Chips

ELETTRONICA / MICROELETTRONICA

= SISTEMI (ELETTRONICI) COMPLICATI, CHE SPESSO INTERAGISCONO CON ALTRI SISTEMI (MECCANICI, OTTICI,

BIOLOGICI, AMBIENTALI….)

Hard disk del PC = sistema elettronico che legge/scrive dati memorizzati sotto forma di campo magnetico , ma deve anche far ruotare il disco!

Stampante: ricevo i dati da stampare, ma chi mette l’inchiostro su carta?

E come fa la mia macchina fotografica digitale a scrivere un’informazione ottica (ciò che vedo) sotto forma di bit su una memoria?

Come funziona un microfono? e una cassa? e un accendigas? e un ecografo?

e il mio telefonino? e un radar? e un laser? e un pacemaker? Cos’è un RFID?

ELETTRONICA / MICROELETTRONICA

= SISTEMI (ELETTRONICI) COMPLICATI, CHE SPESSO INTERAGISCONO CON ALTRI SISTEMI (MECCANICI, OTTICI,

BIOLOGICI, AMBIENTALI….)

Elettronica… ma non so cosa sia

Saper applicare le conoscenze in modo trasversale

= saper pensare

ANTENNE

Trasmissione dell’informazione attraverso onde radio (fino a 1 GHz) e microonde (lunghezza d’onda da 0.3 m a 1 mm)

ANTENNE

Sono trasduttori: trasformano segnale elettrico in campo elettromagnetico

ANTENNE

Ogni antenna è caratterizzata da un diagramma di radiazione

(vale sia per la trasmissione sia per la ricezione)

APPLICAZIONI DELLE TELECOMUNICAZIONI

Trasmissioni terrestri e satellitari, telefoni cellulari, navigatori GPS,

sistemi radar, telerilevamento da satelliti

RADAR (RAdio Detection and Ranging)

Distanza = (tempo x velocità luce)/2

RADAR (RAdio Detection and Ranging)

Saper applicare le conoscenze in modo trasversale

LIDAR (Light Detection and Ranging)

SONAR (Sound Navigation and Ranging)

(onde acustiche)

LASER, FIBRE OTTICHE …. FOTONICA

Generazione, elaborazione, trasformazione dell’informazione nelle regioni:infrarosso ( da 10-3 m a 7.8 x 10-7 m) visibile ( da 7.8 a 3.8 x 10-7 m) (UV: si riduce fino a 6 x 10-10 m)

LASER Light Amplification by the Stimulated Emission of Radiation

FIBRE OTTICHE

APPLICAZIONI DELLA FOTONICA

Comunicazioni in fibra ottica, strumentazione laser, applicazioni medicali

Celle solari, stampanti laser, mouse, puntatori laser, taglio, incisione….

ELETTRONICA/MICROELETTRONICA

Microchip per …. tutto……

+ sensori, trasduttori ed attuatori!

= trasformo grandezze fisiche in e da tensione e corrente

Antenne, Microfoni, Casse audio

Sensori di luce, motori

Diodi LED

Sensori di gas, pressione, temperatura, ultrasuoni, radiazioni,

Sensori di temperatura, di ultrasuoni, accelerometri, giroscopi…

ELETTRONICA/MICROELETTRONICA

Perché microchip per tutto?

lingotto separazione dei wafer

lavorazione

fette lavorate inserimento nel package separazione dei die

ELETTRONICA/MICROELETTRONICA

Legge di Moore

INGEGNERIA ELETTRONICA: COSA SI IMPARA ?

Matematica, Fisica, Chimica, Informatica

Elettronica

Campi Elettromagnetici

Telecomunicazioni

Fotonica

Attività di Laboratorio!

LE ANIME STORICHE DEL DIPARTIMENTO

ISTITUTO DI ELETTRONICA E

COMUNICAZIONI ELETTRICHE

+

ISTITUTO DI FISICA APPLICATA

RICERCA NELL’AMBITO DELLA MICROELETTRONICA,

STRUMENTAZIONE ELETTRONICA

TELECOMUNICAZIONI,

FOTONICA,

SORGENTI E STRUMENTAZIONE LASER …..

INGEGNERE ELETTRONICO: QUALE LAVORO?

Lavorerò???? Sì!!!! (se….)

Attività tecniche

Attività scientifiche e di ricerca

Attività gestionali :gestione prodottogestione processogestione personale

Didattica

………

DOVE ?