Piano di lavoro svolto a.s. 2012/2013
Materia: Elettronica e tecnologie multimediali
Classe: IVB (fonici)
Docenti: G.Giraldo/A.Melchiorre
Totale ore svolte: 89
Attività di sostegno: studio individuale/recupero in itinere.
Argomenti propedeutici: Multipli e sottomultipli di unità di misura con relative equivalenze. Il duty cycle di un
segnale impulsivo. La regola del partitore di tensione. Il valore della frazione in funzione di quello dei due resistori
presenti nel partitore. Il moto circolare uniforme, velocità angolare, periodo, frequenza, valore efficace.
Approfondimenti: il segnale telefonico e le sue principali caratteristiche.
Allineamento delle conoscenze pregresse. La classificazione dei segnali in funzione della variabile tempo ed ampiezza. Il
teorema del campionamento: significato e premesse. Schematizzazione concettuale di un campionatore, il segnale di
campionamento e la sua forma caratteristica.
Il concetto di spettro e quello di segnale limitato in banda. Il campionamento dei segnali nel dominio della frequenza: lo spettro
del segnale da campionare e le sue ripetizioni (alias) a multipli interi della frequenza di campionamento.
Il segnale sinusoidale. La circonferenza di raggio unitario e le coordinate di un punto su di essa in funzione dell'angolo al centro.
Le funzioni SIN e COS ed i relativi grafici in funzione dell'angolo.
Il radiante e la sua definizione operativa. Individuazione delle misure in radianti di angoli noti.
Il segnale sinusoidale e la sua espressione analitica. I parametri caratteristici: ampiezza, pulsazione angolare, frequenza, periodo,
fase iniziale, valore medio, valore efficace.
Programma del quarto anno.
Modulo I: approfondimento sui concetti inerenti i segnali. Unità 1: Lo sviluppo in serie di Fourier per segnali periodici. Il
significato di sviluppo in serie. Gli ingredienti dello sviluppo per i segnali periodici: i segnali sinusoidali e cosinusoidali.
L'espressione analitica dello sviluppo in serie di Fourier: il simbolo e l'indice di sommatoria.
Il concetto di rappresentazione in relazione allo sviluppo in serie di Fourier. L'importanza dello sviluppo in serie di Fourier: le reti
lineari ed il principio di sovrapposizione degli effetti. Esempi di sistemi descritti da una funzione lineare e non. Il comportamento
di un sistema lineare in corrispondenza di una sollecitazione di tipo sinusoidale. L'impiego concettuale dello sviluppo in serie per
l'analisi della risposta di un sistema lineare in corrispondenza di una sollecitazione periodica di tipo complesso.
Le armoniche: che cosa sono e come sono fatte. Il concetto di ordine di armonica e la relazione con la frequenza del segnale da
sviluppare. L'ampiezza delle armoniche e il loro andamento in funzione dell'ordine. Il concetto di spettro di un segnale.
Il concetto di funzione PARI e DISPARI: relazioni analitiche ed esempi grafici.
Esame di alcuni esempi tipici di sviluppi in serie di Fourier: il segnale ad onda quadra (presenza di sole funzioni sinusoidali,
armoniche di ordine dispari e tutte in fase, coefficienti d'ampiezza decrescenti come 1/n all'aumentare dell'ordine dell'armonica).
Analisi e commenti sugli sviluppi in serie di Fourier dei seguenti segnali: triangolare, dente di sega, doppia semionda, in
particolare i coefficienti delle ampiezze e relative espressioni generalizzate, eventuali presenze di rotazioni di fase tra le varie
armoniche, presenza o meno di un valore medio, tipo di funzioni presenti negli sviluppi e ordini di armoniche. Esame qualitativo
della risposta in frequenza di un amplificatore audio sollecitato da un'onda quadra posta al suo ingresso.
L'estensione dello sviluppo in serie al caso dei segnali aperiodici ed il relativo spettro. Come si passa dal punto di vista
concettuale dallo spettro di un segnale periodico (a righe) a quello di un segnale aperiodico (continuo): la finestra temporale di
ampiezza arbitraria e la successiva sua estensione all'infinito. Conseguenze sulla distanza delle singole righe dello spettro di
partenza. Lo spettro finale. Esempio dello spettro di un singolo impulso. Lo spettro di un segnale continuo.
Modulo II: l’amplificazione dei segnali. Introduzione: simbolo elettrico, schema di riferimento e grandezze elettriche coinvolte,
relazione tra uscita e ingresso. La definizione di guadagno in tensione. La definizione di guadagno di corrente e di potenza. Le
definizioni dei guadagni in dB.
L'alimentazione singola e quella duale: caratteristiche e differenze. L'efficienza di un amplificatore: il bilancio energetico tra le
potenze entranti e quelle uscenti. La definizione di efficienza intesa come rapporto tra la potenza fornita al carico e quella assorbita
dall'alimentazione.
Unità 1: Il significato di amplificazione e corrispondenti problematiche. La transcaratteristica di un amplificatore ed i suoi
tratti caratteristici: pendenza, zone di saturazione.
La transcaratteristica di un amplificatore: il massimo segnale indistorto in uscita ed il corrispondente livello di quello di ingresso,
con relativa determinazione analitica. La scelta del punto di lavoro sulla transcaratteristica per il posizionamento del segnale di
ingresso: la tensione di bias ed i suoi effetti sulla posizione del segnale d'ingresso.
Il concetto di impedenza d'ingresso di un amplificatore e di impedenza interna di una sorgente di segnale. Il collegamento di una
sorgente ad un amplificatore di tensione: il partitore di tensione all'ingresso.
piano_di_lavoro_svolto_IVB.doc
1
La risposta in frequenza di un amplificatore: la zona piatta e le zone a risposta decrescente. Il caso delll'amplificatore accoppiato in
continua. La frequenza di taglio e la sua definizione operativa: il punto a -3dB.
Unità 2: L’amplificatore operazionale. L'A.O. ideale: terminali d'ingresso, d'uscita, di alimentazione e loro significato.
Guadagno differenziale, resistenza d'ingresso, resistenza d'uscita, banda passante. L'equipotenzialità dei terminali invertente e non:
il corto circuito virtuale. L'ingresso non invertente ed invertente con la tensione di alimentazione singola: schemi elettrici relativi.
Il concetto di massa fittizia nel dettaglio. La configurazione invertente: analisi e determinazione del guadagno in tensione,
dell'impedenza d'ingresso, d'uscita e della banda passante. La configurazione non invertente: analisi e determinazione del
guadagno in tensione, dell'impedenza d'ingresso, d'uscita e della banda passante. Il voltage follower come degenerazione della
configurazione non invertente. La configurazione differenziale: analisi con il metodo della sovrapposizione degli effetti. Il
sommatore invertente: l'espressione della tensione d'uscita.
Moduli e unità NON svolti:
•
•
•
Modulo III: il filtraggio dei segnali.
o Unità 1: Il filtraggio dei segnali.
Tecnologie multimediali
Modulo 1: architettura di un sistema a microprocessore
o Struttura a bus in un sistema a microprocessore
o Le memorie:classificazione, tecnica di selezione e di indirizzamento
o Il microprocessore:
o Blocchi interessati al riconoscimento ed esecuzione di un’istruzione
o L’ALU
o Il PC
o Il registro di stato
o L’accumulatore
Modulo 2: Principali caratteristiche dei dispositivi hardware presenti in un PC.
o scheda madre (tipi di segnali presenti, relativi connettori e dispositivi collegati, chipset, ROM Bios)
o microprocessore (parametri principali per la classificazione merceologica)
o hard disk (parametri principali per la classificazione merceologica e organizzazione dei dati)
STRUMENTI DI VERIFICA
Test di verifica scritta e orale.
Gli studenti
___________________________________
___________________________________
___________________________________
I docenti
Prof. G.Giraldo/A.Melchiorre
__________________________/____________________
piano_di_lavoro_svolto_IVB.doc
2
