elettronica - A. Berenini

ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE
STATALE
“Agostino Berenini”
via Alfieri, 4 - 43036 Fidenza (PR)
Tel. 0524/526101–527252 Fax 0524/527248
E-mail: [email protected]
PIANO DI LAVORO ANNUALE
ANNO SCOLASTICO: 2010-2011
DOCENTI: prof. LORENZO MIDULLA, prof. MICHELE GHIRETTI
MATERIA D’INSEGNAMENTO: ELETTRONICA
CLASSE: 5A ET
SITUAZIONE DI PARTENZA DELLA CLASSE
La classe è costituita da 14 alunni con due ripetenti. Inizialmente abbiamo provveduto a valutare il
livello di conoscenze e competenze con particolare riferimento ai prerequisiti necessari ad affrontare
gli argomenti della classe quinta. Il livello di conoscenza di elettrotecnica ed elettronica di base è
risultato mediamente insufficiente per cui abbiamo messo in atto le opportune azioni di recupero in
itinere. Piuttosto che ripetere in modo sistematico gli argomenti abbiamo preferito affrontarli durante
lo svolgimento del programma di quinta aprendo delle parentesi di ripasso secondo necessità. Questo
metodo si è dimostrato, sulla base dell’esperienza degli anni passati, il più efficace. La classe mostra
un atteggiamento collaborativo ma partecipa poco alle lezioni. Non si segnala alcun problema
disciplinare.
FINALITA’ E OBIETTIVI DIDATTICI DISCIPLINARI

Fornire capacità progettuali per affrontare problemi di media difficoltà

Favorire una visione sistemica dei processi e abilità per scegliere ed utilizzare blocchi e moduli
commerciali assegnando ad ognuno compiti adeguati.

Fornire conoscenze e abilità nell’applicazione di dispositivi e circuiti di base per il
condizionamento di segnali provenienti da trasduttori verso attuatori e sistemi di acquisizione dati
o altri tipi di utilizzatori.
CONTENUTI DISCIPLINARI
Unità
1
Argomenti
AMPLIFICATORE OPERAZIONALE IDEALE
•
Ripasso: dimensionamento del partitore
•
Caratteristiche A.O. ideale
•
Range dinamico
•
Concetto di cortocircuito virtuale
•
Configurazione invertente
•
Configurazione non invertente
•
Inseguitore di tensione
•
Ripasso: principio di sovrapposizione degli effetti
•
Sommatore invertente
•
Circuito sottrattore
•
Sommatore non invertente
2
3
4
5
6
7
AMPLIFICATORE OPERAZIONALE REALE
•
Interpretazione del datasheet del LM741
•
Correnti di bias e offset
•
Tensione di offset
•
Resistenza di ingresso e uscita
•
CMRR
•
Prodotto guadagno-banda
•
Slew-rate
APPLICAZIONI LINEARI DEL A.O.
•
Esercizi di analisi e sintesi di circuiti con A.O.
•
Convertitori corrente/tensione
•
Convertitore tensione/corrente
•
Convertitore tensione/corrente con carico a massa
•
Ripasso: carica del condensatore
•
Circuito integratore. Integratore reale.
•
Circuito derivatore. Derivatore reale.
•
Ripasso: filtri passivi
•
Circuiti integratore e derivatore come filtri
APPLICAZIONI NON LINEARI DEL A.O.
•
Comparatore a soglia
•
Comparatore a finestra
•
Trigger di Schmitt
•
Rivelatore di picco
•
Raddrizzatore di precisione ad una semionda con un diodo
•
Raddrizzatore di precisione ad una semionda invertente con due diodi
GENERATORI DI FORME D’ONDA
•
Concetti generali sui multivibratori
•
Generatore di onde quadre A.O.
•
Generatore di onde triangolari con A.O.
•
Monostabile a porte CMOS
•
Astabile a porte CMOS
TRASDUTTORI E CONDIZIONAMENTO SEGNALE
•
Sistemi di acquisizione dati
•
Caratteristiche e parametri dei trasduttori
•
Rassegna di trasduttori (PT100, LM335, encoder ottico estensimetro)
•
Circuiti di condizionamento del segnale
•
Ponte di Wheatstone
•
Instrumentation Amplifier
CONVERSIONE D/A E D/A
•
Caratteristiche dei convertitori D/A
•
DAC con rete di pesatura
•
DAC con rete R-2R
•
Caratteristiche dei convertitori A/D
•
Campionamento. Teorema di Shannon
•
Circuito sample & hold
•
Interfacciamento del convertitore A/D
•
ADC a flash
•
ADC ad approssimazioni successive
•
ADC a doppia rampa
8
LABORATORIO
•
Esperienze dimostrative sugli A.O.
•
Condizionamento del sensore PT100
•
Controllo di temperatura di un forno
•
Area di progetto / recupero in itinere
(*) Obiettivi minimi, in neretto
(**) Argomenti non ancora svolti al 15 maggio, in corsivo
METODOLOGIE E STRATEGIE D’INSEGNAMENTO – STRUMENTI
Lezioni frontali con partecipazione attiva degli studenti
Esercizi svolti in classe dagli studenti con correzione alla lavagna
Esercitazioni di laboratorio
Area di progetto
Libri di testo utilizzati:
1. E. Cuniberti, L. De Lucchi – Elettronica: componenti analogici e programmabili, vol. 2 – Petrini
2. E. Cuniberti, L. De Lucchi, D. Galluzzo – Elettronica: dispositivi e sistemi analogici e
programmabili, vol. 3 – Petrini
METODOLOGIE PER IL RECUPERO E L’APPROFONDIMENTO
Durante lo svolgimento del programma sono stati individuati e dichiarati agli studenti gli obiettivi
minimi da raggiungere. Questo ha consentito agli studenti più deboli di concentrarsi inizialmente su
pochi argomenti fondamentali facilitandone così il recupero. Il recupero e l’approfondimento sono
stati effettuati con le seguenti modalità:
•
Studio individuale
•
Recupero in itinere: alla fine del 1° quadrimestre e sulla base dei risultati conseguiti la classe è
stata suddivisa in due parti. Agli studenti con insufficienze è stato somministrato un ripasso dei
principali argomenti, gli altri studenti sono stati coinvolti nell’ Area di Progetto. Per questa
attività sono state utilizzate le ore di laboratorio in compresenza.
•
Area di progetto: nel corso del 2° quadrimestre sono stati proposti a gruppi di studenti progetti
tecnici interdisciplinari a volte in collaborazione con enti e/o aziende esterne. Agli alunni con
insufficienze, anch’essi suddivisi in gruppi, sono state proposte esercitazioni di laboratorio di
recupero.
SISTEMI DI VERIFICA (tipologie e numero)
Verifiche scritte (n.2 a quadrimestre)
Colloqui orali programmati (n.1/2 a quadrimestre)
Verifiche scritte delle competenze acquisite durante le esperienze di laboratorio (n.2 a quadrimestre)
Osservazione attiva in laboratorio
CRITERI DI VALUTAZIONE
Si adottano i criteri e le griglie di valutazione predisposte nella programmazione educativo-didattica
del consiglio di classe.
Fidenza, 15/05/2011
I docenti
Lorenzo Midulla
Michele Ghiretti