Elettronica ed Elettrotecnica

Istituto di Istruzione Superiore “PRIMO LEVI”
ISTITUTO TECNICO - SETTORE TECNOLOGICO
Elettronica ed Elettrotecnica - Informatica e Telecomunicazioni
LICEO SCIENTIFICO - LICEO SCIENTIFICO opzione Scienze Applicate
LISS - LICEO SCIENTIFICO SPORTIVO
DS-22 “Programma svolto” rev.1
DISCIPLINA:
ELETTROTECNICA ED ELETTRONCA
CLASSE:
sez.
5
INSEGNANTI:
AN
A.S. 2015/16
BIAMINO CHRISTIAN - CARUSO FRANCESCO
LIBRO DI TESTO: Elettrotecnica ed Elettronica art. elettronica vol.3 Mirandola ed.
Zanichelli - Manuale Hoepli - Appunti dal web
PROGRAMMA
SVOLTO
AMPLIFICATORI DI POTENZA
 Dispositivi di potenza attivi con BJT, zone caratteristiche di funzionamento attiva, saturazione e
di interdizione (curve caratteristiche), circuiti di polarizzazione fissa, autopolarizzante (partitore
di tensione), collettore-base
 Punto di lavoro del BJT sulle caratteristiche d'ingresso e di uscita, analisi grafica degli effetti di un
segnale ac sulle caratteristiche d'ingresso e di uscita
 Risposta in frequenza degli amplificatori con BJT : banda passante, schema equivalente
dell'amplificatore in centro banda, bassa frequenza e alta frequenza, condensatori di
accoppiamento e di bypass, calcolo delle frequenze di taglio inferiore e superiore
 Amplificatore di potenza con BJT a emettitore comune ed emitter-follower (inseguitore di
emettitore) ad uno stadio: circuito statico, dinamico con la risposta in frequenza
 Amplificatore di potenza con FET a source comune ad uno stadio: circuito statico, dinamico con
la risposta in frequenza.
 Classi di funzionamento degli amplificatori: analisi dei casi A e B con i rispettivi andamenti della
corrente ic, rendimenti di conversione
 Amplificatori in classe A con carico non percorso dalla componente continua (amplif. con
accoppiamento a trasformatore) e classe B push-pull o controfase.
 Prestazioni di un amplificatore, bilancio di potenza, rendimento, power gain
 Configurazione Darlington, condensatori di accoppiamento e di bypass, circuito dinamico di un
BJT ad emettitore comune
 Amplificatore di potenza classe B con BJT, configurazione darlington pilotato da un O.A.
 Schema a blocchi di un amplificatore di potenza integrato , connessione single-ended e a ponte
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C.F. 97507040018
FILTRI ATTIVI
 Generalità, struttura con O.A.,comportamento, impiego
 Filtri attivi del primo ordine : passa basso (LPF) e passa alto(HPF), frequenze di taglio,
guadagno in centro banda
 Filtri attivi del secondo ordine: VCVS (voltage controlled voltage source), struttura, pulsazione
max e min, fattore di meritoe coefficiente di smorzamento, configurazioni fondamentali dei filtri
a reazione multipla, analisi di filtro passa banda invertente
 Filtri notch a banda larga: generalità e schema a blocchi della struttura, risposta in ampiezza
OSCILLATORI
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Generalità, definizioni, generatori di funzioni
Oscillatori sinusoidali: struttura, criterio di Barkhausen, a sfasamento, rete sfasatrice RC
Oscillatore a ponte di Wien
Struttura di oscillatore a tre punti per HF, schemi di principio Colpitts e Hartley
Oscillatori sinusoidale al quarzo (schema di principio di osc. Pierce al quarzo), stabilità in frequenza
VCO: oscillatori controllati in tensione, struttura a blocchi, guadagno di conversione (K 0)
PLL: anello ad aggancio di fase, schema a blocchi, comparatore di fase con EX-OR, applicazioni come
demodulatore analogico in FM
SENSORI/TRASDUTTORI
 Struttura SAD/DAS (sistema di acquisizione dati), analisi dei fondamentali blocchi della struttura open
e in feedback
 Classificazione dei trasduttori in base alla grandezza fisica in ingresso, tipi di trasduttori analogici e
digitali, parametri caratteristici(sensibilità, risoluzione,....)
 Classificazione degli attuatori, lampade con grandezze fotometriche fondamentali, servomotori
(esempi di controlli sul MAT e motore in dc), acustici..), comando ON-OFF e analogico
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Condizionamento dei segnali, conversione in tensione (R↦V partitore di tensione, ponte di
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Wheatstone, I ↦ V)
Adattamento del campo dinamico di un segnale bilanciato e sbilanciato: circuito di adattamento
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Conversioni per la trasmissione dei segnali a distanza: struttura del convertitore VFC (V↦f e f↦V) a
rampa, conversione V↦I (current loop) e I ↦V
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Progetto di un convertitore I ↦V con trasduttore di temperatura AD590
I TIRISTORI
 Classificazione della famiglia dei componenti: DIAC, SCR, TRIAC, GTO (simboli circuitali, strutture,
principio e caratteristiche di funzionamento, parametri)
 Circuito con SCR con carico resistivo(utilizzatore): analisi e forme d'onda
 Circuito con SCR e DIAC con comando a controllo di fase
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 Esempi di applicazioni in potenza(regolazione di velocità e verso nei motori dc): ponte di Graetz semi
e totalmente controllato, pilotaggio di lampade, circuito di pilotaggio impiegante un comparatore e
tiristori (TRIAC e SCR)
CAMPIONAMENTO DEI SEGNALI
 Significato e impiego di un sistema di acquisizione dati (SAD/DAS)
 Il campionamento di un segnale (Shannon), calcolo del Tc , impiego del S/H
 Filtro anti-aliasing: azione sullo spettro del segnale campionato, progetto di filtro LPF in una catena di
acquisizione dati
 Convertitore ADC (analog digital converter): blocco funzionale, risoluzione, errore di quantizzazione,
tempi di conversione tipo flash e a 3 bit
 Convertitore DAC(digital analog converter): blocco funzionale,parametri caratteristici,struttura, errori
di offset, guadagno e di linearità
 Convertitore DAC a resistori pesati e con rete a scala R/2R
 Utilizzo del AMUX e del ADEMUX
 Distorsione, rumore (noise) in un segnale analogico, cifra o figura di rumore, rumore bianco, tasso di
errore in un segnale digitale.
FONDAMENTI DI TELECOMUNICAZIONI
 Richiami sui quadripoli, parametri, dB, adattamento di potenza e di impedenza, cascata di quadripoli,
risposta in frequenza, banda di frequenza, distorsione, rumori, rumore bianco,cifra di rumore(S/N),
classificazione delle O.E. (onde elettromagnetiche) secondo lo standard IEEE
 Linea di trasmissione, impedenza caratteristica della linea, disadattamento d'impedenza e onde
stazionarie, ROS, coefficiente di riflessione, equazione dei telefonisti(onda incidente e onda riflessa)
 Caratteristiche di un onda elettromagnetica (vettore di Pointing), lunghezza d'onda
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Antenna marconiana (λ/4) e hertziana (λ/2) o dipolo a mezz'onda
Guadagno di una antenna, potenza rx. in antenna
Diagrammi di radiazione
Le modulazioni: classificazione delle principali modulazioni, spettro del segnale, portante e
modulante
 Modulazioni analogiche portante (coerente e non coerente), modulante (analogica,digitale),banda
base, tipi di modulazione: AM (mod. di ampiezza) e modulazioni derivate(DSB-SC e SSB), FM (mod. di
frequenza), cenni sulla PM (mod. di fase) modulazioni digitali ASK, FSK, PSK
 Modulazioni digitali (cenni): FSK- ASK-PSK, Generalità/cenni sui sistemi GSM, UMTS(universal mobile
telec. system), G3, G4
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LABORATORIO
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Principali norme di antifortunistica da adottare nel laboratorio
Richiamo e rinforzo sull’uso della strumentazione tecnica basilare
O.A. nella configurazione come comparatore
Circuito discriminatore con finestra a soglia superiore e inferiore: comparatore con finestra
utilizzando l'integrato LM741 e LM339 con uscite open collector.
Utilizzo pratico di una fotoresistenza e termistore NTC
Circuito discriminatore con finestra a soglia superiore e inferiore
Oscillatore astabile e monostabile con NE555con porte logiche NAND
Oscillatore con NE555 e LM741
NE555 come astabile per regolare la luminosità (con tecnica PWM) di un led
Oscillatore a ponte di Wien a tre punti:Colpitts e Hartley
filtro attivo del 1^ e 2^ ordine a semplice retroazione con O.A.
Duplicatore di frequenza con IC TTL 7400
Stadio amplificatore in BF con transistore BJT
* Per le applicazioni dei convertitori ADC si riferisce alla materia di Sistemi
Torino 15 maggio 2016
Firma dei docenti
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Firme dei rappresentanti di classe
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