Presentazione del corso:

Esperimentazioni di Elettronica

Paolo Carniti, Claudio Gotti, Gianluigi Pessina

Dipartimento di Fisica G. Occhialini, Università di Milano BicoccaINFN Sezione di Milano Bicocca

Marzo 2020

Elettronica «là fuori»

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Elettronica digitale

• Transistor sempre più piccoli• Alta velocità• Parallelizzazione• Basso consumo

«Internet of Things»

• Sviluppo di sensori …una manna per noi fisici• Interfaccia con mondo fisico

Auto a guida autonoma

Dispositivi indossabili

Domotica

…

• L’elettronica digitale offre potenza di calcolo e flessibilità (riprogrammabilità)• L’elettronica analogica fornisce l’irrinunciabile interfaccia tra mondo fisico (analogico) e mondo digitale

→ basso rumore, alta precisione, velocità, …

Sensore:converte la quantità fisica in un impulso elettrico

Front-end analogico:amplifica e forma il segnale

Convertitori e Processori:digitalizzazione, calcolo,memorizzazione

10010 …

Elettronica «là fuori»

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Elettronica «qui dentro» …nel dipartimento di Fisica …e in particolare nel nostro corso

?Fenomeno fisico• Collisioni tra fasci accelerati• Ricerca di eventi rari• Radioattività ambientale• Studio dei materiali• …

Rivelatore

Analisi dati• Risultati• Confronto con teorie• Scoperte• …

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?

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Rivelatore

Elettronica «qui dentro» …nel dipartimento di Fisica …e in particolare nel nostro corso

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Rivelatore

Un «rivelatore» (sensore, trasduttore, …) converte l’energia depositata dalla particella incidente in un impulso elettrico.

Il «front-end» analogico amplifica e forma il segnale. Requisiti tipici: basso rumore, alta precisione, velocità, …

Il «DAQ» (sistema di acquisizione) digitalizza i segnali per la memorizzazione.

γ, e, p, …

Elettronica «qui dentro» …nel dipartimento di Fisica …e in particolare nel nostro corso

Esperimentazioni di Elettronica

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Il corso di «Esperimentazioni di elettronica» è una novità dell’anno 2020/2021, terzo anno, secondo semestre.

Punta a fornire conoscenze pratiche di laboratorio sull’elettronica di lettura e gestione di rivelatori e sensori.

Queste competenze sono fondamentali sia nel campo della ricerca che dell’industria.

Attività previste:

• Realizzazione di un sistema di calibrazione di fotorivelatori al Silicio (SiPM) → usati in molti esperimenti di punta: CMS, DUNE, LHCb, …• Programmazione di microcontrollori, uso di convertitori A/D e D/A• Ottimizzazione della catena di amplificazione e acquisizione del segnali• Test del sistema realizzato con scintillatore e sorgenti di particella e/o raggi cosmici

μC

DAC

ADC

Scintillatore

LED

Particella SiPM

Luce Micro-controllore

Amp

Bias

Diapositiva numero 1Diapositiva numero 2Diapositiva numero 3Diapositiva numero 4Diapositiva numero 5Diapositiva numero 6Diapositiva numero 7