Elettrotecnica Ed Elettronica Milio-Di Conza III G

ISTITUTO ISTRUZIONE SUPERIORE "L. EINAUDI" – ALBA
ANNO SCOLASTICO 2016/2017
CLASSE
3G
Disciplina: Elettrotecnica ed Elettronica
PROGETTAZIONE DIDATTICA ANNUALE
Elaborata e sottoscritta dai docenti:
cognome nome
Milio Davide
Di Conza Michelangelo
firma
COMPETENZE FINALI
C1 : Saper analizzare e semplificare semplici reti elettriche
C2 : Saper analizzare semplici circuiti di tipo RC
C3 : Riuscire ad analizzare e sintetizzare dei semplici circuiti combinatori
C4 : Essere in grado di valutare le prestazioni di un sistema digitale combinatorio
C5 : Saper analizzare e progettare semplici circuiti sequenziali
C6 : Saper valutare le prestazioni di un circuito digitale sequenziale
C7 : Essere in grado di valutare e confrontare le prestazioni delle varie memorie
MODULI
M1: Circuiti elettrici, la legge di Ohm, i principi di Kirchhoff, i metodi di risoluzione delle reti
elettriche, il condensatore ed i circuiti RC.
M2: Circuiti Digitali e Algebra Booleana
M3: Circuiti Logici Combinatori
M4: Circuiti Logici Sequenziali
M5: Automi a Stati Finiti
M6: Memorie
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MODULO 1
Circuiti elettrici, la legge di Ohm, i principi di Kirchhoff, i Metodi di risoluzione
delle reti elettriche, il condensatore ed i circuiti RC
(Settembre-Novembre)
Prerequisiti / connessioni con moduli interdisciplinari e/o unità didattiche precedenti:
Nozioni di base di matematica (equazioni di 1° grado, sistemi di equazioni di 1° grado)
Competenze finali del modulo:
 Saper analizzare teoricamente e sperimentalmente il funzionamento dei circuiti resistivi con
segnali continui
 Conoscere i metodi di analisi di semplici circuiti resistivi di tipo serie-parallelo in forma teorica
e sperimentale
 Conoscere i metodi di analisi di circuiti resistivi di media complessità attraverso l’uso di diversi
criteri di studio delle reti elettriche.
 Conoscere il funzionamento del condensatore elettrico in comportamento statico e dinamico
 Saper analizzare teoricamente e sperimentalmente il funzionamento di un circuito RC.
Contenuti:
 La struttura della materia, la corrente elettrica, il generatore elettrico, multipli e sottomultipli
delle unità di misura.
 Componenti e circuiti, il resistore e la legge di ohm, circuiti serie-parallelo, trasformazione
stella-triangolo, la legge di ohm in un circuito chiuso, il partitore di tensione ed il partitore di
corrente, il potenziometro e il trimmer, risoluzione delle reti elementari, generatori elettrici di
tensione e di corrente
 L’alimentatore stabilizzato, Il multimetro digitale, il generatore di funzioni
 Principi di kirchhoff, metodo delle correnti cicliche o di maxwell, principio di sovrapposizione
degli effetti, principio di thevenin, principio di norton.
 La capacità elettrica ed il condensatore, condensatori in serie e in parallelo.
 I fenomeni transitori nei circuiti RC, la risposta al gradino di un circuito RC.
Metodologia didattica:
 Lezione frontale
 Lezioni di laboratorio
Risorse / materiali:
 Libro di testo
 Materiale multimediale
 Materiale di laboratorio (componentistica elettronica e strumentazione di laboratorio)
Modalità / tipologie di verifica:
 Verifiche scritte
 Interrogazioni e test scritti
 Prove pratiche di laboratorio
Attività di recupero:
Recupero in itinere
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MODULO 2
Circuiti Digitali e Algebra Booleana
(Novembre-Gennaio)
Prerequisiti / connessioni con moduli interdisciplinari e/o unità didattiche precedenti:
Nozioni di base di matematica (equazioni di 1° grado)
Nozioni di base di elettrotecnica (principi generali e soluzione di semplici circuiti elettrici)
Competenze finali del modulo:
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Conoscere le regole fondamentali dell’Algebra di Boole
Conoscere le principali porte logiche (AND, OR, XOR, NAND, NOR)
Conoscere la tabella di verità come relazione ingresso-uscita dei circuiti digitali combinatori
Conoscere i metodi di analisi dei circuiti logici combinatori
Conoscere i metodi di sintesi e di semplificazione dei circuiti logici combinatori.
Semplificare una rete combinatoria utilizzando le mappe di Karnaugh
Contenuti:
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Segnali elettrici, dispositivi digitali e circuiti integrati
Porte logiche fondamentali
Le porte logiche come elementi di controllo
Famiglie logiche, parametri dei circuiti integrati digitali
Configurazioni speciali, interfacciamento e pilotaggio
Funzioni Booleane e Logica dei contatti
Proprietà e teoremi
Implementazione delle funzioni logiche
Mappe di Karnaugh
Sintesi con sole porte NAND, NOR, implementazione di reti logiche complesse
Metodologia didattica:
 Lezione frontale
 Lezioni di laboratorio
Risorse / materiali:
 Libro di testo
 Materiale multimediale
 Materiale di laboratorio (componentistica elettronica e strumentazione di laboratorio)
Modalità / tipologie di verifica:
 Verifiche scritte
 Interrogazioni e test scritti
 Prove pratiche di laboratorio
Attività di recupero:
Recupero in itinere
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MODULO 3
Circuiti Logici Combinatori
(Gennaio-Marzo)
Prerequisiti / connessioni con moduli e/o unità didattiche precedenti:
Saper analizzare circuiti combinatori per mezzo della tabella di verità
Saper sintetizzare una funzione logica per mezzo di un circuito combinatorio, utilizzando le
mappe di Karnaugh
Conoscere il sistema di numerazione binario
Competenze finali del modulo:
 Conoscere le funzioni integrate di logica combinatoria più utilizzate: codificatori, multiplexer,
decodificatori, demultiplexer, comparatori, sommatori, moltiplicatori
 Riconoscere e utilizzare correttamente i circuiti integrati commerciali che realizzano le principali
funzioni di logica combinatoria
 Generare funzioni complesse utilizzando il multiplexer
Contenuti:
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
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Codificatori
Decodificatori
Multiplexer
Demultiplexer
Comparatori
Circuiti aritmetici.
Metodologia didattica:
 Lezione frontale
 Lezioni di laboratorio
Risorse / materiali:
 Libro di testo
 Materiale multimediale
 Materiale di laboratorio (componentistica elettronica e strumentazione di laboratorio)
Modalità / tipologie di verifica:
 Verifiche scritte
 Interrogazioni e test scritti
 Prove pratiche di laboratorio
Attività di recupero:
Recupero in itinere
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MODULO 4
Circuiti Logici Sequenziali
(Marzo-Aprile)
Prerequisiti / connessioni con moduli e/o unità didattiche precedenti:
Saper individuare un circuito digitale
Saper descrivere il funzionamento di un circuito combinatorio utilizzando la tabella di verità
Essere in grado di utilizzare il metodo della Mappa di Karnaugh per la semplificazione delle reti
logiche
Competenze finali del modulo:
 Conoscere la struttura della cella elementare di memoria sincrona e asincrona (Latch SR)
 Conoscere le caratteristiche della cella elementare di tipo sincrono (flip flop)
 Conoscere i diversi tipi di flip flop e le problematiche legate alla temporizzazione dei segnali di
Clock
 Riconoscere un circuito sequenziale
 Valutare le prestazioni di un latch
 Saper riconoscere il funzionamento di semplici contatori sincroni e asincroni e divisori.
Contenuti:
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


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Latch
Latch con abilitazione
Flip-Flop
Tipi di Flip-Flop
Registri
Contatori sincroni ed asincroni.
Metodologia didattica:
 Lezione frontale
 Lezioni di laboratorio
Risorse / materiali:
 Libro di testo
 Materiale multimediale
 Materiale di laboratorio (componentistica elettronica e strumentazione di laboratorio)
Modalità / tipologie di verifica:
 Verifiche scritte
 Interrogazioni e test scritti
 Prove pratiche di laboratorio
Attività di recupero:
Recupero in itinere
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MODULO 5
Automi a Stati Finiti
(Aprile-Maggio)
Prerequisiti / connessioni con moduli e/o unità didattiche precedenti:
Conoscere la struttura del latch SR
Conoscere i flip-flop e le loro caratteristiche
Competenze finali del modulo:
 Saper realizzare l’azionamento di un motore passo-passo
Contenuti:
 Automi di Mealy
 Automi di Moore
 Azionamento di un motore passo-passo
Metodologia didattica:
 Lezione frontale
 Lezioni di laboratorio
Risorse / materiali:
 Libro di testo
 Materiale multimediale
 Materiale di laboratorio (componentistica elettronica e strumentazione di laboratorio)
Modalità / tipologie di verifica:
 Verifiche scritte
 Interrogazioni e test scritti
 Prove pratiche di laboratorio
Attività di recupero:
Recupero in itinere
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MODULO 6
Memorie
(Maggio-Giugno)
Prerequisiti / connessioni con moduli e/o unità didattiche precedenti:
Saper lavorare con sistemi di numerazione binario ed esadecimale
Competenze finali del modulo:
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Sapere che cos’è una memoria
Conoscere le diverse tipologie di memorie
Conoscere le operazioni che possono essere realizzate con le memorie
Conoscere le problematiche legate ai tempi di accesso alle memorie
Riconoscere le funzioni svolte da una memoria
Distinguere i diversi tipi di memorie integrate presenti in commercio
Contenuti:
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Caratteristiche delle memorie
Memorie a sola lettura (ROM)
ROM programmabili
RAM statiche
RAM dinamiche
Metodologia didattica:
 Lezione frontale
 Lezioni di laboratorio
Risorse / materiali:
 Libro di testo
 Materiale multimediale
 Materiale di laboratorio (componentistica elettronica e strumentazione di laboratorio)
Modalità / tipologie di verifica:
 Verifiche scritte
 Interrogazioni e test scritti
 Prove pratiche di laboratorio
Attività di recupero:
Recupero in itinere
7