Istituto Statale E. Balducci – Istituto Tecnico Tecnologico
Classe III specializzazione elettronica
Elettrotecnica ed elettronica
Macro n° 1: Sistema binario e porte logiche
Conoscenze
Sistema di numerazione binario: conversioni binario-decimale e decimale-binario
Porte logiche: simboli, funzioni, tabelle funzionali
Famiglie logiche e parametri caratteristici
Analisi di circuiti digitali a porte logiche
LED per la verifica dei livelli logici H e L
Segnali fondamentali e loro caratteristiche: onda quadra, onda a dente di sega, onda triangolare.
Competenze
Essere in grado di collegare un LED in uscita a una porta logica verso massa e verso Vcc
Saper consultare i data sheet, per ricavare i dati tecnici di impiego dei circuiti integrati (IC)
Conoscere le configurazioni pull-up e pull-down
Obiettivi minimi
Saper convertire numeri binari in decimale e viceversa
Conoscere simboli, funzioni logiche e tabelle funzionali delle porte logiche
Saper verificare in laboratorio la funzionalità delle porte logiche con il multimetro
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Macro n° 2: Analisi di circuiti digitali a porte logiche
Conoscenze
Circuiti combinatori a porte logiche
Conteggio delle frazioni di I.C. impiegati nello schema circuitale
Algebra di Boole e teorema di De Morgan
Competenze
Saper dimostrare le proprietà dell’algebra di Boole
Saper dimostrare sperimentalmente il teorema di De Morgan
Obiettivi minimi
Saper determinare la funzione logica di uscita e la relativa tabella funzionale a partire dallo schema
circuitale assegnato
Saper determinare la tabella funzionale e lo schema circuitale a partire dalla funzione logica di
uscita assegnata
Saper dimostrare le più semplici proprietà dell’algebra di Boole
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Macro n° 3: Progetto di circuiti digitali a porte logiche
Conoscenze
Mappe di Karnaugh.
Metodi dei minterm e dei maxterm per la sintesi dei circuiti digitali
Competenze
Saper realizzare e collaudare in laboratorio i circuiti progettati
Essere in grado di gestire le condizioni di indifferenza
Obiettivi minimi
Saper costruire le mappe di Karnaugh, a partire dalla tabella funzionale assegnata
Saper progettare con il metodo dei minterm i circuiti a porte logiche fino a 4 ingressi, a partire dalla
tabella funzionale assegnata
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Macro n° 4: Interfacciamento dei circuiti digitali
Conoscenze
Il transistor (BJT) in funzionamento on/off.
Impiego del BJT per interfacciare circuiti digitali ed attuatori (relè, lampade e motori)
Competenze
Saper analizzare e progettare circuiti di interfacciamento, con BJT, di uscite digitali con utilizzatori
(relè, motorini elettrici e lampade).
Saper usare il multimetro per la misurazione di tensioni e correnti dei circuiti di pilotaggio con BJT
Obiettivi minimi
Conoscere le caratteristiche del BJT in ON-OFF
Saper progettare il BJT in ON-OFF e simularne il funzionamento
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Macro n° 5: Circuiti combinatori integrati
Conoscenze
Mux, demux, encoder, decoder, comparatore, sommatore, ALU
Display a 7 segmenti e relativo decoder driver
Competenze
Saper consultare i data sheet relativi agli IC combinatori
Saper analizzare, progettare, realizzare e collaudare circuiti applicativi impieganti i circuiti
combinatori
Obiettivi minimi
Conoscere il principio di funzionamento di principali circuiti combinatori.
Sapere impiegare display a 7 segmenti e relativo decoder driver
Essere in grado di simulare circuiti applicativi che impiegano i circuiti combinatori
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Macro n° 6: Circuiti sequenziali
Conoscenze
Latch di tipo SR.
Flip Flop tipo: JK, T e D
Competenze
Saper consultare i data sheet relativi a latch e FF
Saper confrontare, con oscilloscopio, le forme d’onda di uscita e di ingresso dei FF
Obiettivi minimi
Conoscere le tabelle della verità di latch e FF
Essere in grado di analizzare l’evoluzione temporale dei segnali nei Flip Flop simulandone il
funzionamento
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Macro n° 7: Contatori, registri e sistemi di visualizzazione
Conoscenze
Contatori asincroni e sincroni
Registri di scorrimento SISO, SIPO, PISO, PIPO
Competenze
Sapere analizzare progettare e realizzare sistemi di conteggio e relative visualizzazioni
Saper eseguire il montaggio, le misurazioni e il collaudo di sistemi sequenziali, con produzione
della documentazione relativa
Essere in gradi di realizzare un divisore di frequenza
Obiettivi minimi
Essere in grado di analizzare l’evoluzione temporale dei segnali nei contatori e nei registri
Conoscere le principali applicazioni dei registri SISO, SIPO, PISO, PIPO
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Macro n° 8: Memorie
Conoscenze
Caratteristiche generali delle memorie
Memoria a sola lettura (ROM)
Memorie programmabili
Ram statiche
Ram dinamiche
Competenze
Conoscere come le memorie sono collegate ai bus di sistema (data bus, address bus e control bus)
Saper determinare la capacità di memoria
Obiettivi minimi
Essere in grado di classificare le memorie
Conoscere le differenze funzionali e d’impiego dei vari tipi di memorie
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Temi trasversali con il corso di Complementi di matematica
Macro unità: Funzioni periodiche definite a tratti - goniometria
Conoscenze
•
•
•
Funzioni definite a tratti e funzioni periodiche
Grafici di funzioni periodiche definite a tratti di particolare interesse in ambito elettronico
Studio delle formule goniometriche: introduzione ai segnali analogici sinusoidali
Competenze
1. Saper disegnare grafici di funzioni definite a tratti (onda quadra, onda a dente di sega, onda
triangolare), data l’equazione.
2. Saper scrivere l’equazione di un’onda quadra, a dente di sega e triangolare, date le proprietà
dell’onda.
3. Partendo dalla sinusoide y=senx (y=cosx), essere in grado di disegnare il grafico per
variazioni di ampiezza, fase, periodo e offset.
Obiettivi minimi
1. Saper disegnare i grafici di funzioni definite a tratti: onda quadra, onda a dente di sega,
onda triangolare, data l’equazione
2. Saper scrivere l’equazione di un’onda quadra e a dente di sega date le proprietà dell’onda
3. Partendo dalla sinusoide y=senx (y=cosx), essere in grado di disegnare il grafico per
variazioni di ampiezza, fase, periodo e offset aiutandosi con tabelle.
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Microcontrollore a stampante 3D
Durante il corso di elettronica si prevede la possibilità di utilizzare il microcontrollore Arduino per
svolgere funzioni di acquisizione ed elaborazione di dati digitali.
Si prevede anche di utilizzare le stampanti 3D, fornendo le informazioni di base per il loro utilizzo,
per realizzare semplici strutture tridimensionali funzionali alla realizzazione di semplici progetti in
ambito elettronico.
Trasversalità con il corso di Elettronica
La lingua inglese riveste un’importanza fondamentale nello studio dell’elettronica in quanto molte
informazioni sono veicolate soltanto in inglese. Si prevede, dunque, di svolgere moduli comuni su
alcuni temi di elettronica, sul microcontrollore Arduino e sulla stampante 3D lavorando sui manuali
d’uso.
Alternanza scuola lavoro
Si considereranno parte integrante del corso di elettronica alcune integrazioni, attinenti i temi
elettronici, e svolte nell’ambito dell’alternanza scuola lavoro.
