1
L’elettronica che è la scienza e la tecnologia del controllo degli
elettroni; si sviluppa con l’invenzione dei CHIP (CIRCUITO INTEGRATO).
Questi è un componente elettronico che integra al suo interno
un intero circuito elettrico (miniaturizzato); è costituito da strati di
materiale semiconduttore (silicio, germanio, boro, fosforo) ed è
un dispositivo atto a regolare il passaggio di corrente elettrica
attraverso di esso (conduce solo un po’ di elettricità) e quindi le
informazioni (bit 0 -1).
Reticolo di atomi di "silicio stirato"
in un moderno microprocessore
silicio-germanio.
Disegno di un ipotetico circuito integrato
2
Il circuito integrato (CHIP) è montato su di un circuito stampato.
Questo è il supporto meccanico nel quale ogni componente trova una precisa posizione geometrica.
circuito stampato
sinistra vista
inferiore e a destra
vista superiore con i
componenti
montati.
Gli elettrodi sono strisce metalliche disposte in
ordine attorno al chip e poi piegate ad angolo sui
due lati per essere saldate sulla basetta stampata.
Il contenitore è una capsula formata da un
basamento, dove sono fissati gli elettrodi, e da un
coperchio di chiusura che protegge il chip e i fili di
collegamento degli elettrodi.
Nel circuito integrato si trovano migliaia o milioni di componenti elettronici quali
resistenze, condensatori, diodi, transistor, ecc..
3
Il resistore (erroneamente chiamato resistenza) è un componente elettrico di enorme
importanza per le sue innumerevoli applicazioni sia in apparecchiature elettriche che
elettroniche.
I resistori sono a volte utilizzati per convertire energia elettrica in energia termica, ma
soprattutto per provocare una caduta di tensione ai loro capi, e quindi servono per
limitare il passaggio di corrente.
È costituita da un cilindro ceramico con avvolto un elemento resistivo in grafite bloccato
con cappucci metallici dai quali sporgono i terminali per la saldatura (reofori);
esternamente è smaltata e presenta fasce di vernice con diversi colori, come indicato nella
tabella nella successiva slide.
È uno dei componenti elementari elettrici ed è un componente passivo, adatto per essere
inserito in circuiti stampati e saldato a stagno (In passato si saldava con una lega stagnopiombo; dopo l'introduzione della normativa RoHS il piombo è vietato).
4
Colore
argento
oro
nero
marrone
rosso
arancio
giallo
verde
blu
viola
grigio
bianco
1° Anello
Cifra 1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
2° Anello
Cifra2
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
3°Anello
Moltiplicatore
10-2
10-1
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
4° Anello
Tolleranze
± 20%
± 10%
± 5%
± 1%
± 2%
± 0,5%
± 0,25%
± 0,1%
± 0,05%
-
Un resistore da zero ohm.
Il valore, indicato con un unico anello
nero, non segue quindi gli standard di
codifica a colori ma è molto diffuso.
5
Il condensatore o capacitore è un componente elettrico che immagazzina l'energia in un
campo elettrostatico, accumulando al suo interno una certa quantità di carica elettrica.
Separa la corrente continua, bloccandola, dall'alternata.
Nella teoria dei circuiti il condensatore è un componente ideale che può mantenere la
carica e l'energia accumulata all'infinito, se isolato (ovvero non connesso ad altri circuiti),
oppure scaricare la propria carica ed energia in un circuito a cui è collegato.
Nei circuiti elettronici il condensatore è sfruttato moltissimo per la sua peculiarità di lasciar
passare le correnti variabili nel tempo, ma di bloccare quelle costanti: tramite un
condensatore si può fare in modo di unire o separare a volontà i segnali elettrici e le
tensioni di polarizzazione dei circuiti, usando i condensatori come bypass o come
disaccoppiamento.
6
Il transistor è costituito da un materiale
semiconduttore al quale sono applicati
tre terminali che lo collegano al circuito
esterno. L'applicazione di una tensione
elettrica o di una corrente a due
terminali permette di regolare il flusso
di corrente che attraversa il dispositivo,
e questo permette di amplificare il
segnale in ingresso.
I
transistor
vengono
impiegati
principalmente come amplificatori di
segnali elettrici o come interruttori
elettronici comandati.
7
8
Il diodo è un componente elettronico attivo semilineare a due
terminali (bipolo), la cui funzione ideale è quella di permettere il
flusso di corrente elettrica in una direzione e di bloccarla
totalmente nell'altra.
Il simbolo circuitale del diodo esprime chiaramente questa funzione:
il triangolo indica la direzione che permette il flusso di corrente
elettrica considerato convenzionalmente dal polo positivo a quello
negativo, mentre la sbarra ne indica il blocco.
Da questa struttura iniziale si sono evoluti nel tempo sia componenti con
struttura più complessa basati su un principio differente, come i diodi a
tempo di transito, sia nuovi dispositivi a tre terminali, come gli SCR e i triac,
che hanno abbandonato il nome di "diodo".
9
È costituito da due avvolgimenti di rame
smaltato su un nucleo di acciaio dolce al
silicio. È del tipo riduttore di tensione, in
quanto serve per alimentare i circuiti
elettronici che funzionano tutti a bassa
tensione. La corrente passa da 230V a 9V.
Il trasformatore basa il suo funzionamento sul
fenomeno dell’induzione elettromagnetica.
Infatti il circuito di ingresso (primario) e
quello di uscita a tensione più bassa
(secondario) non sono in contatto fisico, ma il
primo agisce sul secondo solo tramite il flusso
magnetico che genera quando è attraversato
dalla corrente.
I due circuiti sono avvolti in spire (avvolgimenti), di numero opportuno, su uno stesso
nucleo di materiale ferromagnetico. Questo materiale ha la capacità di facilitare il
passaggio del flusso magnetico dal circuito primario a quello secondario (alta permeabilità
magnetica), incanalandolo al proprio interno.
10
Trasformatore elevatore che innalza la tensione
affinché percorra i cavi dell’alta tensione, con
poche perdite.
Trasformatore riduttore che abbassa la tensione
affinché arrivi nelle nostre abitazioni a 220V.
11
Poiché i trasformatori forniscono una tensione alternata, mentre i circuiti elettronici
vengono normalmente alimentati in tensione continua, immediatamente a valle del
trasformatore troviamo un raddrizzatore e un circuito filtrante; l’insieme compone
l’alimentatore.
Alimentatore ridondante
per Personal Computer
12
Si prega segnalare al webmaster del sito eventuali
immagini protette da copyright che sono state inserite per
rendere più avvincenti e interessante l’unità rivolta a
ragazzi della scuola secondaria di primo grado.
Per quanto possibile sarà resa nota la loro provenienza,
ma se qualcuno volesse negare la loro pubblicazione
queste verranno immediatamente rimosse.
13
