Classe: 5C MODULO RIF. MD03R PROGRAMMAZIONE ANNUALE INDIVIDUALE 17/10/11 Docenti: Vaghetti Roberto, Epifani Giuliano Materia: Elettronica - Elettrotecnica REV 00 Anno Scolastico: 2015/16 ☑ Programma effettivamente svolto Sez.D La disciplina di “Elettrotecnica ed elettronica” concorre a far conseguire allo studente, al termine del percorso quinquennale, i seguenti risultati di apprendimento relativi al profilo educativo, culturale e professionale: utilizzare, in contesti di ricerca applicata, procedure e tecniche per trovare soluzioni innovative e migliorative, in relazione ai campi di propria competenza; cogliere l’importanza dell’orientamento al risultato, del lavoro per obiettivi e della necessità di assumere responsabilità nel rispetto dell’etica. e della deontologia professionale; riconoscere gli aspetti di efficacia, efficienza e qualità nella propria attività lavorativa; saper interpretare il proprio autonomo ruolo nel lavoro di gruppo; essere consapevole del valore sociale della propria attività, partecipando attivamente alla vita civile e culturale a livello locale, nazionale e comunitario; riconoscere e applicare i principi dell’organizzazione, della gestione e del controllo dei diversi processi produttivi; analizzare criticamente il contributo apportato dalla scienza e dalla tecnologia allo sviluppo dei saperi e al cambiamento delle condizioni di vita; riconoscere le implicazioni etiche, sociali, scientifiche, produttive, economiche e ambientali dell’innovazione tecnologica e delle sue applicazioni industriali. MACRO COMPETENZE: C1) applicare nello studio e nella progettazione di impianti e apparecchiature elettriche ed elettroniche i procedimenti dell’elettrotecnica e dell’elettronica C2) utilizzare la strumentazione di laboratorio e di settore e applicare i metodi di misura per effettuare verifiche, controlli e collaudi C3) analizzare tipologie e caratteristiche tecniche delle macchine elettriche e delle apparecchiature elettroniche, con riferimento ai criteri di scelta per la loro utilizzazione e interfacciamento C4) redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali COMPETENZE C1, C2, C3, C4 ATTIVITA’ DI LABORATORIO: - PROGETTO E REALIZZAZIONE DI UN COMPARATORE A TRIGGER DI SCHMITT NON INVERTENTE CON A.O. ABILITA’ Utilizzare l’amplificatore operazionale nelle diverse configurazioni. CONOSCENZE Tipi, modelli e configurazioni tipiche dell’amplificatore operazionale. Comparatori, sommatori, differenziali Unità formativa Amplificatore Operazionale CONTENUTI • • • 1 Configurazioni tipiche dell’A.O. in funzionamento lineare e non lineare. Concetti generali della reazione negativa e positiva. Comparatori e comparatori con isteresi. Amplificatore invertente e non invertente. PERIODO da a ORE ORE VERI METO STRU PREVI EFFET FICH DI MENTI STE TIVE E set ott 4 t 0 L F P S L A S L P R P O T C Classe: 5C MODULO RIF. MD03R PROGRAMMAZIONE ANNUALE INDIVIDUALE 17/10/11 Docenti: Vaghetti Roberto, Epifani Giuliano Materia: Elettronica - Elettrotecnica • • • C1, C2, C3, C4 ATTIVITA’ DI LABORATORIO: - REALIZZAZIONE DI UN MODULATORE PWM CON A.O. MULTIVIBTATORE ASTABILE CON A.O. PROGETTO E REALIZZAZIONE DI UN MULTIVIBRATORE Progettare circuiti per la generazione di segnali periodici di bassa e di alta frequenza. Progettare circuiti per la generazione di segnali non periodici. Uso del feed-back nell’implementazione di caratteristiche tecniche. Generatori di forme d’onda. Generazione dei segnali • • • • 2 REV 00 Anno Scolastico: 2015/16 Circuito sommatore invertente e non invertente. Circuito differenziale. Convertitori Corrente tensione e tensione/corrente. Inseguitori di tensione. Circuito derivatore ed integratore. Amplificatore per strumentazione. Generatori di forme d'onda Generatori di onda quadra (astabile) con A.O. Monostabile con A.O. Generatore di onda triangolare no no 2 v v 5 L F P S L A S L P R P O T C Classe: 5C MODULO RIF. MD03R PROGRAMMAZIONE ANNUALE INDIVIDUALE 17/10/11 Docenti: Vaghetti Roberto, Epifani Giuliano Materia: Elettronica - Elettrotecnica ASTABILE CON TIMER 555 A DUTY CYCLE REGOLABILE • • C1, C2, C3, C4 ATTIVITA’ DI LABORATORIO: - CONVERTITORE D/A CON DAC 0800 CON USCITA IN TENSIONE Operare con segnali analogici e digitali. Conversione Principi di A/D e D/A funzionamento e caratteristiche tecniche dei convertitori analogico-digitali e digitali-analogici . Campionamento dei segnali e relativi effetti sullo spettro. • • • • • 3 REV 00 Anno Scolastico: 2015/16 con AO Timer 555 : Schema interno. Descrizione funzionale. Astabile e monostabile con l’NE555 Discretizzazione di un segnale nel tempo e in ampiezza. Processo di quantizzazione ed errore di quantizzazione. Teorema del campionamento ed effetti sullo spettro. Circuito campionatore S/H. Il processo di conversione digitale-analogica. Quanto, Valore di dic feb 3 0 L L P F A R S P L O T C Classe: 5C MODULO RIF. MD03R PROGRAMMAZIONE ANNUALE INDIVIDUALE 17/10/11 Docenti: Vaghetti Roberto, Epifani Giuliano Materia: Elettronica - Elettrotecnica • • • • • • • • • 4 fondo scala , Valore massimo , Caratteristica di trasferimento. Convertitore DAC a resistori pesati. Convertitore con rete a scala R-2R e Rete R-2R invertita. Parametri dei convertitori DAC reali Convertitori ADC Flash o parallelo. Convertitori ADC ad approssimazioni successive Convertitore ADC a doppia rampa Parametri dei convertitori ADC Generalità sui sistemi di acquisizione ed elaborazione dati. Condizionamento REV 00 Anno Scolastico: 2015/16 Classe: 5C MODULO RIF. MD03R PROGRAMMAZIONE ANNUALE INDIVIDUALE 17/10/11 Docenti: Vaghetti Roberto, Epifani Giuliano Materia: Elettronica - Elettrotecnica • C1, C2, C3, C4 ATTIVITA’ DI LABORATORIO: - - PROGETTO E REALIZZAZIONE DI UN FILTRO P.A. ATTIVO CON A.O. :RISPOSTA IN FREQUENZA E COMPORTAMENTO COME CIRCUITO DERIVATORE PROGETTO E REALIZZAZIONE DI UN FILTRO P.B. ATTIVO CON A.O. :RISPOSTA IN FREQUENZA E COMPORTAMENTO COME CIRCUITO INTEGRATORE Definire, rilevare e rappresentare la funzione di trasferimento di un sistema lineare e stazionario. Utilizzare modelli matematici per la rappresentazione della funzione di trasferimento. Circuiti derivatori, integratori Risposta in frequenza di un quadripolo Filtri attivi. Filtri • • • • 5 REV 00 Anno Scolastico: 2015/16 del segnale. Multiplazione Funzione di trasferimento di un filtro e sua rappresentazione grafica : Diagrammi di Bode Funzione di trasferimento di un filtro. Poli,zeri,ordine. Filtro ideale e reale. Costruzione con filtri di ordine inferiore. Filtri passivi primo ordine. Filtro RC e RL passa basso. Filtro RC e RL passa alto. Filtri attivi primo ordine. Filtri VCVS primo ordine passa basso ma no 3 r v 5 L F P S L A S L P R P O T C Classe: 5C MODULO RIF. MD03R PROGRAMMAZIONE ANNUALE INDIVIDUALE 17/10/11 Docenti: Vaghetti Roberto, Epifani Giuliano Materia: Elettronica - Elettrotecnica • • • • • 6 e passa alto. Filtri attivo primo ordine Passa basso e Passa alto a retroazione negativa multipla (invertente). Funzioni di trasferimento filtri secondo ordine. Analisi frequenziale sulle fdt del II ordine: parametri Ao, ωo, ξ,Q per filtri passa basso, alto,banda e relativa risposta in frequenza. Approssimazione di Butterworth, Disposizione dei poli e smorzamento. Polinomi di Butterworth normalizzati. Filtri VCVS del secondo ordine. Filtri VCVS a REV 00 Anno Scolastico: 2015/16 Classe: 5C MODULO RIF. MD03R PROGRAMMAZIONE ANNUALE INDIVIDUALE 17/10/11 Docenti: Vaghetti Roberto, Epifani Giuliano Materia: Elettronica - Elettrotecnica • • C1, C2, C3, C4 ATTIVITA’ DI LABORATORIO: C1, C2, C3, C4 ATTIVITA’ DI LABORATORIO: - CONVERTITORE TENSIONE – CORRENTE CIRCUITO CONVERTITORE TENSIONE – FREQUENZA CON CIRCUITO INTEGRATO LM331 Progettare circuiti per la generazione di segnali periodici di bassa e di alta frequenza. Uso del feed-back nell’implementazione di caratteristiche tecniche. Gli oscillatori. Generazione dei segnali Progettare circuiti per Principi di Trasformazi la trasformazione dei funzionamento e one dei segnali. caratteristiche tecniche segnali delle conversioni tensione-corrente e corrente-tensione, frequenza tensione e tensione-frequenza, frequenza-frequenza. 7 • • • • • componenti uguali. Filtri passa banda a banda stretta. Soluzione VCVS a componenti uguali. Progetto di filtri di Butterworth nell'approssimazio ne a componenti uguali. Condizione di Barkhausen Oscillatori sinusoidali con A.O. a sfasamento e a Ponte di Wien. Convertitori Tensione-corrente Convertitori corrente-tensione Convertitori frequenzatensione e tensionefrequenza : principio di REV 00 Anno Scolastico: 2015/16 Ap Ap r r Ap Ap 2 r r 0 L F P S L A S L P R P O T C Classe: 5C MODULO RIF. MD03R PROGRAMMAZIONE ANNUALE INDIVIDUALE 17/10/11 Docenti: Vaghetti Roberto, Epifani Giuliano C1, C2, C3, C4 ATTIVITA’ DI LABORATORIO: Adottare eventuali procedure normalizzate. Applicare i principi di interfacciamento tra dispositivi elettrici. Applicare i principi della trasmissione dati. Materia: Elettronica - Elettrotecnica Tecniche di trasmissione dati. Dispositivi di interfacciamento. Interfacciamen to e trasmissione dati • • • • Lonato del Garda, 07-05-2016 funzionamento convertitore a bilanciamento di carica. Modulazione AM: spettro ampiezze,indice modulazione. Spettro ampiezza e potenza. Modulazioni analogiche con portante impulsive : PAM,PWM Modulazioni digitali : OOK , ASK ,FSK,BPSK,QPS K,8PSK.QAM,mo dulazione ad impulsi codificati PCM. Baud rate e bit rate. Multiplazione FDM e TDM REV 00 Anno Scolastico: 2015/16 apr ma 2 i g 0 L L P F A R S P L O T C Firme __________________________________________________ 8 Classe: 5C MODULO RIF. MD03R PROGRAMMAZIONE ANNUALE INDIVIDUALE 17/10/11 Docenti: Vaghetti Roberto, Epifani Giuliano Materia: Elettronica - Elettrotecnica REV 00 Anno Scolastico: 2015/16 __________________________________________________ Legenda per la compilazione della sez. D STRUMENTI METODI VERIFICHE L Q T SL A PC SW V S LF PS TA LG EG LS RI R AE TP CI QS C P R PO TC Libri integrativi a quelli in adozione, riviste, documentazione Quaderni di lavoro Test formativi Strumenti di laboratorio Audiovisivi o ipertesti Personal Computer Software specifico Visite guidate Stages Lezione frontale Presentazione di situazioni problematiche (problem solving) Test di autovalutazione Lavori di gruppo Esercizio applicativo guidato Lavoro sperimentale Ricerche individuali Relazioni Attività extracurricolari Trattazioni pluridisciplinari 9 Colloqui individuali Quesiti scritti Componenti ed elaborazioni Esercizi o problemi applicativi Relazioni Prova operativa Test a risposta chiusa