ITIS "N. BALDINI" RAVENNA PROGRAMMA DI ELETTRONICA GENERALE E LABORATORIO DI MISURE ELETTRONICHE CLASSI 5aA e B ET - a.s. 2004/2005 1) L'AMPLIFICATORE OPERAZIONALE. • • • • • • • • • • • • • • Il problema dell'amplificazione in continua. Caratteristiche dell'Amplificatore Operazionale ideale. Amplificatore invertente e non invertente. Sommatore invertente e non invertente. Amplificatore differenziale con OP AMP e differenziale da strumentazione. Derivatore e integratore invertenti ideali e reali; analisi in frequenza e nel dominio del tempo. Integratore non invertente. Convertitori tensione-corrente e corrente-tensione. Caratteristiche reali degli Amplificatori Operazionali. La compensazione in frequenza. Comparatore e comparatore a finestra. Comparatore con isteresi invertente e non invertente (trigger di Schmitt). Limitatori. Raddrizzatori di precisione. Amplificatori logaritmico e antilogaritmico. IN LABORATORIO: a) Rilevamento dei parametri e di alcune caratteristiche degli A.O. LM741 e TL081. b) Progetto, misure e simulazione al Microcap5 di un parzializzatore d’onda con SCR pilotato in tensione 2) ANALISI E PROGETTAZIONE DI GENERATORI DI FORME D'ONDA BASATI PREVALENTEMENTE SULL'AMPLIFICATORE OPERAZIONALE. • • • • • • Multivibratore astabile e monostabile con Operazionale. Generatore di onde triangolari e a dente di sega. Principio di funzionamento del TIMER 555. Struttura interna. Generazione di impulsi e onde rettangolari col TIMER 555. Multivibratori astabile e monostabile con porte logiche. Reazione positiva e criterio di Barkhausen. 1 • • • • • • Oscillatore sinusoidale a ponte di Wien con circuiti per la regolazione automatica del guadagno. Oscillatore sinusoidale seno-coseno. Oscillatore sinusoidale a rete di sfasamento. Gli Oscillatori per alte frequenze. L’Oscilatore di Colpitts: analisi e progetto. Le proprietà elettriche del quarzo e l’Oscillatore di Colpitts al quarzo IN LABORATORIO: a) Progetto di generatori di clock realizzati per mezzo di: OP µA741; OP TL081; COMPARATORE LM311; TIMER NE555, IC 4011 (4 porte NAND CMOS) e IC 7400 (4 porte NAND TTL) e confronto tra le massime frequenze ottenibili. b) Progetto e verifica di Oscillatori sinusoidali in quadratura, a rete di sfasamento e a ponte di Wien. 3) SISTEMI DI ACQUISIZIONE E DISTRIBUZIONE DATI. • • • • • • • • • • • • Schema a blocchi di una catena di acquisizione e distribuzione dati. Cenni sulle caratteristiche di alcuni trasduttori. Gli amplificatori e il loro uso nella trasmissione dei dati. I filtri e il teorema di Shannon. Il Multiplexer analogico. Il Sample-Hold e cenni sugli interruttori analogici. La conversione digitale-analogica. DAC a resistenze pesate, R/2R e a correnti pesate. La conversione analogico-digitale. ADC flash, ad approssimazioni successive, a doppia rampa, a conteggio. Convertitore tensione-frequenza Convertitore frequenza-tensione IN LABORATORIO: a) Misure su un generatore di dente di sega realizzato con contatori 4029 e DAC 0808 a correnti pesate). b) Rilievo della temperatura di un ambiente mediante sensore LM335 e ADC0803 (approssimazioni successive). 4) GLI ALIMENTATORI. • • • • Schema a blocchi e loro analisi funzionale. Il raddrizzatore: a semplice e a doppia semionda. Il filtro capacitivo. Fattore di ripple e curva di regolazione. Lo stabilizzatore a zener. 2 • • • • • Stabilizzatori con reti di controreazione: schema a blocchi e loro analisi funzionale: elementi di campionamento, di riferimento, di confronto e di controllo. Esempio: stabilizzatore con BJT in serie. Limitazione di corrente a corrente costante e foldback. Regolatori integrati a 3 pin e universali. I regolatori della serie 78XX e LMX17. Booster. Regolatori switching: schema a blocchi e loro analisi funzionale. Regolatore con convertitore DC/DC del tipo step-down con sistema di controllo della tensione d'uscita attraverso un modulatore PWM. IN LABORATORIO: a) Progetto e misure di un Alimentatore con regolatore LM317 con tensione di uscita variabile. 3