Formazione di base acquisita nella laurea triennale in Fisica, in particolare di elettronica, transistor ed amplificatori operazionali. E' consigliata la conoscenza dei principi generali di funzionamento dei rivelatori di particelle e dei loro segnali di uscita oltre ad una conoscenza di base dei linguaggi di programmazione C/python.

L’obiettivo del corso è introdurre gli studenti alle tecnologie digitali per l’acquisizione dei dati. l corso prevede l’utilizzo della scheda di prototipazione Arduino.

Conoscenze e comprensione. Possedere una solida preparazione con un ampio spettro di conoscenze di base dell’acquisizione dei dati, dell'elettronica digitale e dei bus di dati.  

Capacità di applicare conoscenze e comprensione: essere in grado di analizzare e risolvere problemi di moderata difficoltà, essere capaci di leggere e comprendere, in modo autonomo, testi di base sull’acquisizione dati e sull'elettronica digitale. Capacità di utilizzare la scheda arduino.

Autonomia di giudizio. L’esposizione dei contenuti e delle argomentazioni sarà svolta in modo da migliorare la capacità dello studente di riconoscere analizzare situazioni anche elaborate relative alla progettazione di circuiti digitali ed acquisizione dati.

Abilità comunicative. La presentazione degli argomenti sarà svolta in modo da consentire l’acquisizione di una buona capacità di comunicare problemi, idee e soluzioni riguardanti l’elettronica digitale e l'acquisizione dati.

Capacità di apprendimento. Saranno indicati argomenti da approfondire, strettamente correlati con l’insegnamento, al fine di stimolare la capacità di apprendimento autonomo dello studente.

Il corso prevede lezioni teoriche suddivise in due parti: una parte dedicata all'acquisizione dati e agli elementi di elettronica necessari ed una parte dedicata alla descrizione della scheda arduino ed alle istruzioni per l’utilizzo della scheda.

Il corso prevede alcune ore di laboratorio dove gli studenti potranno utilizzare le conoscenze teoriche alla prototipazione tramite arduino 

Gli studenti saranno valutati durante le esercitazioni e mediante una prova orale finale basata anche sulle relazioni relative alle  esperienze svolte

Lettura elettronica dei detectors

Amplificazione dei segnali

Pulse shaping

Discriminazione

Esempi di circuiti integrati per la lettura dei detector

Digitalizzazione

Trasporto del segnale

Tempo morto

Fluttuazioni del segnale e rumore elettronico

Acquisizione e trasferimento dei dati (bus seriali SPI/I2C & ethernet)

Sistema di trigger

Microprocessori e Microcontrollori

ARDUINO Principi di funzionamento ed elementi costitutivi

Analisi di una moderna scheda di readout

 

Esperienze di laboratorio

"Particle Detectors: Fundamentals and Applications"  di Hermann Kolanoski e  Norbert Wermes
Oxford University Press, 2020 in particolare capitolo 17 e 18

“Sistemi Embedded” C. Brandolese, W. Fornaciari – Pearson