ECTS - University of Pisa
Al termine del corso:
At the end of the course:
Per l'accertamento delle conoscenze saranno svolte delle prove in itinere utilizzando test e/o incontri tra il docente e gli studenti
For the assessment of knowledge, tests are carried out during the course and meetings are available between the teacher and the students
Al termine del corso:
At the end of the course:
Il corso é intervallato da esercitazioni e simulazioni che rappresentano occasione di approfondimento e di verifica delle capacità acquisitite
The course includes exercises and simulations that represent an opportunity to deepen and verify the skills acquired
Lo studente potrà saper gestire con maggiore efficacia l'interazione con i produttori e i centri di assistenza che gestiscono sistemi audioprotesici.
The student will be able to more effectively handle interaction with manufacturers and service centers that manage hearing systems.
Il corso é intervallato da esercitazioni e simulazioni che permettono di verificare i comportamenti acquisiti.
Theoretical lectures are intercalated with practical exercises and simulations to verify the acquired behaviors.
Per seguire il corso in modo profiquo è necessario che lo studente abbia le conoscenze basilari di fisica elettrica, chimica e matematica generalmente svolti nei corsi di studio delle scuole superiori di secondo grado.
In order to take the course proficiently, it is necessary for the student to have the basic knowledge of electrical physics, chemistry, and mathematics generally carried out in secondary school courses of study.
Il corso si svolge con lezioni frontali presentate con l'ausilio di slide e filmati.
Le lezioni sono intervallate da esercitazioni di gruppo svolte alla lavagna e simulazioni svolte anche con strumenti informatici.
Sono fornite indicazioni per eventuali approfondimenti (libri di testo, risorse WEB. software, ecc.).
Tutto il materiale didattico e le simulazioni sono disponibili sul portale di e-learning dell'Università di Pisa.
A supporto degli studenti il docente è a disposizione per colloqui diretti da prenotare telefonicamente o posta elettronica.
The course consists of lectures presented with the aid of slides and videos.
The lessons include group exercises carried out on the blackboard and simulations also carried out with IT tools.
Indications are provided for any further information (textbooks, WEB resources, software, etc.).
All teaching materials and simulations are available on the e-learning portal of the University of Pisa.
In support of the students, the teacher is available for direct interviews to be booked by phone or e-mail.
Modulo Tecnologie Elettroniche
Semiconduttori
Conduttori, isolanti e semiconduttori. Drogaggio di un semiconduttore. Giunzione PN: caratteristiche e comportamento elettrico.
Il Diodo
Il diodo. Curve caratteristiche dei diodi. Il funzionamento del diodo come raddrizzatore. Diodo varactor. Diodo Zener. Il diodo led Ottiche primarie e secondarie.Il diodo led come emettitore di infrarossi. Fotodiodo. Elementi di applicazioni audioprotesiche.
Il transistor
Giunzioni NPN e PNP a riposo ed in condizioni di polarizzazione. Il transistor e le sue caratteristiche. Polarizzazione del transistor. Retta di carico. Instabilità del punto di lavoro. Uso di un segnale in ingresso al transistor. Transistor come diodo. Transistor come interuttore.Transistor a effetto di campo (JFET) . Curve caratteristiche di un JFET. Uso del FET come amplificatore. Esempi.
Amplificatori a transistor
Amplificatori a transistor. Modelli per piccoli segnali. Accoppiamento degli amplificatori ai carichi e ai segnali di ingresso. Considerazione per l'ottimizzazione degli amplificatori (polarizzazzione, stabilizzazione, amplificazione). Configurazione Darlington. Amplificatori in classe A, B, AB, D. Applicazioni audioprotesiche.
Circuiti integrati
Circuiti integrati. Caratteristiche generali. Tipologie costruttive. Applicazioni audioprotesiche.
Amplificatori Operazionali
Caratteristich degli ampolificatori operazionali. Uso degli amplificatori operazionali e varie tipologie circuitali: amplificatore invertente e non invertente, sommatore, inseguitore, integratore, derivatore, filtro passa alto, filtro passa basso, oscillatore, amplificatore controllato in tensione, amplificatore strumentale. Gestione della deriva e del rumore. Applicazioni audioprotesiche.
Elementi di elettronica digitale
Principi generali. Porte logiche. Circuiti combinatori e sequenziali. Memorie e registri. Conversione analogica/digitale e digitale/analogica. Microprocessori. DSP. Applicazioni audioprotesiche.
Modulo Sistemi e dispositivi di supporto audioprotesico
Microfoni
Principi di funzionamento. Caratteristiche funzionali. Microfoni a pressione e a gradiente di pressione. Tecnologie costruttive. Adattamenti costruttivi particolar. Microfoni ed ausili audioprotesici. Sistemi microfonici direzionali. Matrici di microfoni. Tecnologia MEMS.
Ricevitori
Principi di funzionamento. Ricevitori magnetici ad armatura bilanciata: ricevitore singolo e duale, livello di uscita, armatura, curva di risposta, membrana. Ricevitori piezoelettrici. Ricevitori MEMS.
Principi di telecomunicazione
Concetti generali di telecomunicazione. Trasmissione mediante segnali analogici e digitali. Concetto di modulazione e demodulazione. Modulazione analogica di una portante analogica (AM, FM. PM). Modulazione analogica di una portante impulsiva (PAM, PWM, PPM). Modulazione digitale di una portante analogica (ASK, FSK, PSK)
Dispositivi di comunicazione a induzione magnetica
Applicazioni audioprotesiche dei sistemi telecoil. Le caratteristiche dell’impianto e conformità. Geometrie delle infrastrutture: loop perimetrale, loop ad eliminazione, loop a pettine, loop multipli. Copertura di grandi superfici. Impianti per applicazioni speciali: il portatore di sistema autioprotesico in ospedale. Vantaggi e svantaggi della tecnologia telecoil. Confronto della tecnologia telecoil con quella microfonica standard. Soluzioni applicative nel mondo audioprotesico.
Sistemi di telecomunicazione in radiofrequenza.
Onda elettromagnetica: caratteristiche, polarizzazione, propagazione, riflessione, rifrazione, difrazione. Antenne: principio di funzionamento e caratteristiche operative. Schema di un trasmettitore in radio frequenza. Schema di un ricevitore in radiofrequenza. Sistemi di comunicazioni in radio frequenza utilizzati in ambito audioprotesico.
Sistemi di telecomunicazione basati su infrarossi.
Caratteristiche degli infrarossi nei sistemi di telecomunicazione. Trasmettitori e ricevitori. IRDA e protocolli digitali (SIR, MIR; FIR). Trasmissione dei segnali analogici. Applicazioni audioprotesiche.
Tecnologia bluetooth.
Introduzione allo standard e cenni storici. Personal Area Network (PAN). Classi di potenza, bande utilizzate e modulazione. Tipologie di rete. Piconet e scatternet. Ruoli funzionali: master e slave. Evoluzioni dello standard. Applicazioni audioprotesiche. Canale fisico di comunicazione. Indirizzamento. Tipologie di collegamento. Stati funzionali delle stazioni bluetooth e modalità operative. Le varie versioni dello standard. Bluetooth 4.0 e nuovi scenari di utilizzo. Applicazioni audioprotesiche.
Tecnologia WIFI.
Introduzione allo standard e cenni storici. Concetto di WLAN. Banda della tecnologia WIFI. Tipologie di rete (IBSS, BSS, ESS). Access point e distribution system. Servizi di stazione. L'evoluzione dello standard.
Generaratori di suono
I generatori di suono nella riduzione del disturbo acufene. Generatori di rumore bianco, rosa e marrone: tecnologie costruttive analogiche e digitali. Esempi di generatori stand alone e combinati con sistemi audioprotesici.
Compatibilità elettromagnetica.
Fenomeni elettromagnetici ed interferenze. Compatibilità elettromagnetica. Riduzione delle interferenze. Compatibilità elettromagnetica e protesi acustiche. Alcuni esempi di problemi relativi alla compatibilità elettromagnetica nel mondo audioprotesico.
Electronic Technologies Module
Semiconductors
Conductors, insulators and semiconductors. Doping of a semiconductor. PN junction: characteristics and electrical behavior.
The Diode
The diode. Characteristic curves of diodes. The operation of the diode as a rectifier. Varactor diode. Zener diode. The led diode Primary and secondary optics. The led diode as infrared emitter. Photodiode. Elements of hearing aid applications.
The transistor
NPN and PNP junctions at rest and under polarization conditions. The transistor and its characteristics. Transistor polarization. Loading line. Work point instability. Use of an input signal to the transistor. Transistor as a diode. Transistor as switch. Field effect transistor (JFET). Characteristic curves of a JFET. Use of the FET as an amplifier. Examples.
Transistor amplifiers
Transistor amplifiers. Models for small signals. Coupling amplifiers to loads and input signals. Consideration for the optimization of the amplifiers (polarization, stabilization, amplification). Darlington configuration. Class A, B, AB, D amplifiers. Hearing aid applications.
Simulators
Electronic circuit simulation. Illustration of the functional characteristics of the 5SPICE program. Use of the 5SPICE program to simulate topics covered during the lessons: capacitor and inductance behavior, diode circuits, transistor amplifiers
Integrated circuits
Integrated circuits. General characteristics. Construction typologies. Hearing aid applications.
Operational Amplifiers
Operational amplifiers and functional characteristics. Use of operational amplifiers and various circuit types: inverting and non-inverting amplifier, adder, tracker, integrator, derivator, high pass filter, low pass filter, oscillator, voltage controlled amplifier, instrument amplifier. Drift and noise management. Hearing aid applications.
Elements of digital electronics
General principles. Logic gates. Combinatorial and sequential circuits. Memories and registers. Analog/digital and digital/analog conversion. Microprocessors. DSP. Hearing aid applications.
Hearing aid systems and devices module
Microphones
General principles. Functional characteristics. Pressure and pressure gradient microphones. Construction technologies. Particular constructive adaptations. Microphones and hearing aids. Directional microphone systems. Microphone arrays. MEMS technology.
Receivers
General principles. Balanced armature magnetic receivers: single and dual receivers, output level, armature, response curve, membrane. Piezoelectric receivers. MEMS receivers.
Telecommunication principles
General telecommunication concepts. Transmission through analog and digital signals. Modulation and demodulation concept. Analog modulation of an analog carrier (AM, FM. PM). Analog modulation of an impulsive carrier (PAM, PWM, PPM). Digital modulation of an analog carrier (ASK, FSK, PSK)
Magnetic induction communication devices
Audioprosthetic applications of telecoil systems. The characteristics of the system and compliance. Infrastructure geometries: perimeter loops, elimination loops, comb loops, multiple loops. Covering large surfaces. Implants for special applications: the bearer of a self-prosthetic system in the hospital. Advantages and disadvantages of telecoil technology. Comparison of telecoil technology with standard microphone technology. Application solutions in the hearing care world.
Radio frequency telecommunication systems.
Electromagnetic wave: characteristics, polarization, propagation, reflection, refraction, diffraction. Antennas.
Radio frequency telecommunication systems.
Electromagnetic wave: characteristics, polarization, propagation, reflection, refraction, diffraction. Antennas: operating principle and operating characteristics. Scheme of a radio frequency transmitter. Scheme of a radio frequency receiver. Radio frequency communication systems used in the hearing care sector.
Infrared-based telecommunication systems.
Infrared characteristics in telecommunication systems. Transmitters and receivers. IRDA and digital protocols (SIR, MIR; FIR). Transmission of analog signals. Hearing aid applications.
Bluetooth technology.
Introduction to the standard and historical background. Personal Area Network (PAN). Power classes, bands used and modulation. Network types. Piconet and scatternet. Functional roles: master and slave. Evolution of the standard. Hearing aid applications. Physical communication channel. Addressing. Types of connection. Functional states of bluetooth stations and operating modes. The various versions of the standard. Bluetooth 4.0 and new usage scenarios. Hearing aid applications.
WIFI technology.
Introduction to the standard and historical background. WLAN concept. Band of WIFI technology. Network types (IBSS, BSS, ESS). Access point and distribution system. Station services. The evolution of the standard.
Sound generators
Sound generators in reduction of tinnitus disorder. White, pink and brown noise generators: analog and digital construction technologies. Examples of stand alone generators and combined with hearing aid systems.
Electromagnetic compatibility.
Electromagnetic phenomena and interference. Electromagnetic compatibility. Interference reduction. Electromagnetic compatibility and hearing aids. Some examples of problems related to electromagnetic compatibility in the hearing care world.
Tutto il materiale didattico e le simulazioni sono disponibili sul portale di e-learning dell'Università di Pisa. Su questo materiale sono disponibili indicazioni per bibliografia e libri di testo.
All teaching materials and simulations are available on the e-learning portal of the University of Pisa. Here are available references for bibliography and textbooks to deepen knowledge.
Non ci sono indicazioni specifiche per gli studenti non frequentanti in quanto la frequenza ai corsi è obbligatoria.
There are no specific indications for non-attending students, as attendance to the courses is mandatory.
L'esame è costituito da una prova scritta nella quale saranno valutate le conoscenze sui i vari argomenti trattati durante il corso.
L'esame sarà superato se si raggiunge un punteggio maggiore o uguale a 18/30 su entrambi i moduli.
Se tale punteggio non sarà raggiunto anche solamente su uno dei due moduli, dovrà essere sostenuto nuovamente l'intero esame.
The exam consists of an oral test in which knowledge of the various topics covered during the course will be assessed.
The exam will be passed if a score greater than or equal to 18/30 is achieved on both modules.
If this score is not achieved even on one of the two modules, the entire exam will have to be taken again.
Per eventuali informazioni contattare marco.paterni@med.unipi.it (per il modulo "tecnologie elettroniche") e sara.condino@unipi.it (per il modulo "Sistemi e dispositivi di supporto audioprotesico")
For any information please contact marco.paterni@med.unipi.it (for the "Electronic Technologies Module" module ) and sara.condino@unipi.it (for the "Hearing aid systems and devices module" module)
