Programma finale 4A Ele 2012_13

ITIS “ENRICO FERMI” a.s. 2012/ ‘13 Programma svolto in Elettronica, classe 4A Docenti: prof.ssa Anna Maria Prandini -­‐-­‐-­‐-­‐ ITP: Erio Orlandi Teoria della retroazione Schemi a blocchi - semplificazione a un unico blocco, determinazione dell’uscita in funzione dell’ingresso e dei guadagni dei vari blocchi Sistemi ad anello aperto Sistemi ad anello chiuso e retroazione negativa: - effetti della retroazione negativa sul guadagno Amplificatori operazionali Generalità Ingressi di un AO. Modello ideale di un AO. Parametri ideali di un AO: resistenza di ingresso/uscita; guadagno ad anello aperto; larghezza di banda. Confronto tra le proprietà dell’AO ideale e reale (parametri: GBW, slew-­‐rate, tensioni di saturazione). Applicazioni lineari degli AO: retroazione negativa Regole d’oro per gli AO: concetto di cortocircuito virtuale tra gli ingressi; assorbimento di corrente nullo agli ingressi. Amplificatore invertente (considerazioni sul guadagno, sulla resistenza di ingresso, sulla resistenza di retroazione, sulla resistenza di uscita). Sommatore invertente. Amplificatore invertente con retroazione a T resistiva. Amplificatore non invertente (considerazioni sul guadagno, sulla resistenza di ingresso, sulla resistenza di retroazione, sulla resistenza di uscita). Buffer non invertente. Sommatore non invertente. Circuito per effettuare la media algebrica, non invertente. Sistema differenziale generico: tensione differenziale, tensione di modo comune, guadagno differenziale, guadagno di modo comune, CMRR. Amplificatore differenziale ad AO a 1 stadio. Amplificatore differenziale ad AO a 2 stadi. Amplificatore differenziale per strumentazione (INA114). Applicazioni non lineari degli AO Comparatori Comparatore invertente e non invertente Comparatori open-­‐collector Comparatori a finestra Comparatori con isteresi (trigger di Schmitt) invertente e non invertente Circuiti di condizionamento di trasduttori Attività di laboratorio Amplificatori operazionali: applicazioni lineari e non lineari Struttura interna di un AO (μA741 e TL071). Parametri di un AO reale: input offset voltage; correnti di polarizzazione; banda passante; prodotto GBW (guadagno per banda passante); slew rate. Procedure generali per effettuare misure sugli amplificatori operazionali: alimentazione duale simmetrica, filtro sull’alimentazione, taratura dell’offset. Misura delle correnti di polarizzazione dell’AO. Misura della BW di un AO nella configurazione invertente a guadagno unitario al variare della tensione di ingresso. Amplificatore non invertente ad AO: progetto, montaggio e misure. Sommatore invertente: montaggio e misure. Alimentatore stabilizzato con stadio di potenza a BJT. Progetto di un amplificatore per strumentazione con tensione differenziale fornita da un ponte resistivo, con amplificatori operazionali integrati e resistenze di polarizzazione. Analisi delle caratteristiche dell’amplificatore differenziale per strumentazione integrato INA114. Misure su circuiti comparatori: comparatore invertente, comparatore a finestra con AO ad open collector, comparatore con isteresi non invertente. Progettazione e realizzazione di un circuito di controllo dello stato di carica di una batteria utilizzando dei comparatori, una rete logica e un alimentatore con dispositivo a tre punti. Applicazioni del circuito integrato NE555: circuito astabile con duty cycle diverso dal 50% varie configurazioni per portare il duty cycle al 50%