PROGRAMMA SVOLTO
CLASSE 3° AIT
I.T.I.S."G. BRUNO"-BUDRIO
ANNO SCOLASTICO: 2013-2014
Disciplina : Tecnologie E Progettazione di sistemi elettrici ed elettronici
QUADRO ORARIO: 5 ore settimanali
Libro di testo : Fausto Maria Ferri ; “ Corso di Tecnologie E Progettazione di sistemi elettrici ed
elettronici; Volume 1 ; per l’articolazione ELETTRONICA”, HOEPLI.
Strumenti :
- Lavagna Interattiva Multimediale e Laboratorio di Elettronica e di TEP ;
- Libro di testo e gli appunti ;
- Schede per verifiche formative e sommative .
Metodologia :
- Lezioni interattive in classe;
- Attività individuale e / o di gruppo;
- Attività Laboratoriale ;
Obiettivi minimi :
-Acquisire la mentalità sistemistica;
-Motivare le risposte alle problematiche elettriche utilizzando gli esempi applicative;
-Riconoscere le caratteristiche dei principali componenti passivi utilizzati in elettronica;
-Riconoscere le principali tecnologie di fabbricazione dei componenti passivi;
-Riconoscere le principali applicazioni dei componenti passivi;
-Saper interpretare il comportamento di un componente resistivo e / o
elettrico;
reattivo in un circuito
-Saper interpretare le informazioni fornite dalle codifiche internazionali;
-Saper dimensionare correttamente semplici circuiti tenendo conto delle tolleranze di fabbricazione
dei componenti;
-Saper illustrare la disposizione dei componenti e la tracciatura delle piste nella progettazione di un
circuito stampato;
-Saper applicare le tecniche di saldatura;
-Saper utilizzare: breadboard / millefori / saldatore / multimetro /generatore di funzioni /
oscilloscopio;
-Saper utilizzare un sistema CAD.
Obiettivi educativi :
-Sapersi inserire in gruppi di lavoro e instaurare relazioni con gli altri ;
-Saper orientarsi nell’attività laboratoriale ;
-Rispettare le regole previste dal regolamento di istituto e dal regolamento di
laboratorio.
Modulo 1: RESISTORI e CIRCUITI
-Contenuti: concetto di resistività, coefficiente di temperatura, principali parametri di un resistore,
circuito equivalente di un resistore reale ( la reattanza capacitiva, la reattanza induttiva, i parametri
caratteristici di un segnale sinusoidale ), resistori a impasto, resistori a strato, resistenze a filo,
codice dei colori, codifica dei resistori, caratteristiche fondamentali di un potenziometro,
applicazione della legge di Ohm variando il valore nominale del resistore in esame , termo
resistenza Pt100, termistori: NTC e PTC, fotoresistenze (LDR), modalità di funzionamento di un
relè,specifiche tecniche di un LED, specifiche tecniche e la modalità di funzionamento di un Switch
elettronico ( transistor BJT ), rappresentazione grafica dei componenti in questione, norme di
sicurezza in laboratorio, tecniche e problematiche relative all’utilizzo di breadboard / millefori/
saldatore, assemblaggio e tecniche di saldatura, progettazione/ realizzazione e testing di un
generatore di 4bit, progettazione/ realizzazione e testing di un circuito controllato dalla temperatura,
progettazione/ realizzazione e testing di un circuito cont rollato dalla condizione di illuminamento,
modalità di funzionamento di un multimetro, simulazione dell’analisi parametrica con SW CAD III.
-Obiettivi minimi:
1) Definire il coefficiente di temperatura;
2) Definire la reattanza capacitiva e quella induttiva;
3) Utilizzare correttamente un multimetro;
4) Identificare il valore nominale di un resistore;
5) Comparare le caratteristiche e gli impieghi principali di alcuni tipi di resistori;
6) Progettare un partitore di tensione utilizzando un resistore variabile ( NTC o PTC o LDR );
7) Illustrare un circuito elettronico controllato da una grandezza fisica;
8) Realizzare prototipo di un circuito elettronico utilizzando una breadboard;
9) Realizzare un circuito ohmico composto da resistori in serie e/o in parallelo utilizzando millefori;
Modulo 2: Ponte di Wheatstone in un sistema di acquisizione
-Contenuti: condizione del ponte in equilibrio, applicazione della legge del partitore, schema di un
ponte come interfaccia tra un trasduttore e un apparato di rivelazione (Amp. differenziale),
parametri caratteristici di un segnale sinusoidale, modalità di funzionamento di un Comparatore di
livello, specifiche tecniche del comparatore integrato LM339, schema di un ponte come interfaccia
tra un PTC e un apparato di rivelazione ( LM339 ) .
-Obiettivi minimi:
1) Definire le caratteristiche del Ponte di Wheatstone per la misura di resistenze;
2) Definire la modalità di funzionamento di un comparatore di livello;
3) Illustrare lo schema elettrico di un circuito di allarme controllato dalla temperatura.
Modulo 3: Progettazione di un PCB e Disegno degli schemi elettronici con sistemi CAD
-Contenuti: concetto di circuito stampato (PCB), tecnologia THT e SMT e SMD, monofaccia/
bifaccia e multistrato, materiale del supporto isolante, spessore della basetta, spessore del rame,
concetto della poligonale in topografia, disposizione dei componenti (Layout) e sbroglio, tracciatura
delle piste, larghezza delle piste, distanza tra piste, dimensioni delle piazzole, fasi di realizzazione,
caratteristiche di un Bromografo; guida introduttiva all’uso di Switcher CAD III e all’uso di Eagle
{LTspice IV }.
-Obiettivi minimi:
1) Illustrare la disposizione dei componenti e lo sbroglio di un semplice circuito elettronico;
2) Identificare i parametri relativi alla definizione della misura di larghezza delle piste ramate;
3) Riconoscere le regole relative alla tracciatura delle piste di un PCB;
4) Esprimere le fasi di realizzazione di un PCB;
5) Riconoscere l’applicazione dei pulsanti sulla Tool bar di SW CAD III e / o di Eagle;
6) Disegnare un circuito elettronico utilizzando SW CAD III e / o Eagle;
7) Dimostrare la risposta all’onda impulsiva di un circuito reattivo utilizzando SW CAD III.
Modulo 4: CONDENSATORI e CIRCUITI
-Contenuti: comportamento di un materiale dielettrico sottoposto ad un campo elettrico, corrente di
spostamento, la costante dielettrica, capacità elettrica di un condensatore piano, analogia sistemica
tra il comportamento di un condensatore e un componente idraulico costituito da un tratto di tubo
suddiviso in due da una membrana elastica, corrente circolante in un condensatore / applicazione
della legge di Ohm ai capi di un condensatore nel dominio del tempo, segnale a gradino, la legge di
carica e scarica di un condensatore, andamento nel tempo delle funzioni esponenziali [ VC (t), I(t),
VR (t) ], caratteristiche elettriche, indicazione del coefficiente di temperatura, reattanza capacitiva,
modello di un condensatore reale, efficienza volumetrica, condensatori a film plastico metallizzato,
condensatori elettrolitici al tantalio [ concetto di COLTAN ], codificazione dei condensatori,
condensatori variabili; parametri caratteristici di segnali di prova / modalità di funzionamento dell’
oscilloscopio / modalità di funzionamento del generatore di funzioni / risposta all’onda quadra di un
quadripolo RC.
-Obiettivi minimi:
1) Definire la corrente di spostamento e calcolare la reattanza capacitiva;
2) Definire la tensione a gradino e l’interruttore analogico;
3) Individuare i parametri che definiscono la legge di carica e scarica di un condensatore;
4) Illustrare l’andamento temporale delle funzioni VC (t), I(t) , VR (t);
5) Comparare le caratteristiche e gli impieghi principali di alcuni tipi di condensatori;
6) Riconoscere la codificazione dei condensatori;
7) Definire i parametri caratteristici di “segnali di prova ” utilizzando SW CAD III in modo guidato;
8) Utilizzare l’oscilloscopio per verificare il corretto funzionamento di un generatore di funzioni;
9) Visualizzare l’andamento della corrente circolante in un condensatore utilizzando l’oscilloscopio.
Modulo 5: INDUTTORI e CIRCUITI
-Contenuti: concetto di induttanza o coefficiente di autoinduzione, applicazione della legge di Ohm
ai capi di un induttore nel dominio del tempo, segnale a gradino e la forma d’onda impulsiva,analisi
relativa al regime transitorio, andamento nel tempo delle funzioni esponenziali [ I (t), VL(t), VR (t) ],
un criterio per verificare se in un circuito è presente un’induttanza, valutazione dell’induttanza,
fondamentali parametri elettrici, circuito equivalente, schermatura, applicazioni degli induttori,
rappresentazione grafica, simulazione della risposta alla forma d’onda impulsiva con SW CAD III.
-Obiettivi minimi:
1) Definire l’induttanza e calcolare la reattanza induttiva;
2) Definire i parametri caratteristici di una forma d’onda impulsiva;
3) Interpretare l’andamento temporale delle funzioni I (t), VL(t), VR (t );
4) Riconoscere le applicazioni degli induttori;
5) Illustrare il comportamento di un circuito induttivo in regime permanente continuo, utilizzando
SW CAD III.
Docenti: Prof. Bahman Ashraf Gandomi
Prof. Michele Moccia
BUDRIO , il 03.06.2014
