Istituto di Istruzione Superiore “PRIMO LEVI” ISTITUTO TECNICO - SETTORE TECNOLOGICO Elettronica ed Elettrotecnica - Informatica e Telecomunicazioni LICEO SCIENTIFICO - LICEO SCIENTIFICO opzione Scienze Applicate LISS - LICEO SCIENTIFICO SPORTIVO DS-22 “Programma svolto” rev.1 DISCIPLINA: ELETTROTECNICA ED ELETTRONCA CLASSE: sez. 5 INSEGNANTI: AN A.S. 2015/16 BIAMINO CHRISTIAN - CARUSO FRANCESCO LIBRO DI TESTO: Elettrotecnica ed Elettronica art. elettronica vol.3 Mirandola ed. Zanichelli - Manuale Hoepli - Appunti dal web PROGRAMMA SVOLTO AMPLIFICATORI DI POTENZA Dispositivi di potenza attivi con BJT, zone caratteristiche di funzionamento attiva, saturazione e di interdizione (curve caratteristiche), circuiti di polarizzazione fissa, autopolarizzante (partitore di tensione), collettore-base Punto di lavoro del BJT sulle caratteristiche d'ingresso e di uscita, analisi grafica degli effetti di un segnale ac sulle caratteristiche d'ingresso e di uscita Risposta in frequenza degli amplificatori con BJT : banda passante, schema equivalente dell'amplificatore in centro banda, bassa frequenza e alta frequenza, condensatori di accoppiamento e di bypass, calcolo delle frequenze di taglio inferiore e superiore Amplificatore di potenza con BJT a emettitore comune ed emitter-follower (inseguitore di emettitore) ad uno stadio: circuito statico, dinamico con la risposta in frequenza Amplificatore di potenza con FET a source comune ad uno stadio: circuito statico, dinamico con la risposta in frequenza. Classi di funzionamento degli amplificatori: analisi dei casi A e B con i rispettivi andamenti della corrente ic, rendimenti di conversione Amplificatori in classe A con carico non percorso dalla componente continua (amplif. con accoppiamento a trasformatore) e classe B push-pull o controfase. Prestazioni di un amplificatore, bilancio di potenza, rendimento, power gain Configurazione Darlington, condensatori di accoppiamento e di bypass, circuito dinamico di un BJT ad emettitore comune Amplificatore di potenza classe B con BJT, configurazione darlington pilotato da un O.A. Schema a blocchi di un amplificatore di potenza integrato , connessione single-ended e a ponte C.so Unione Sovietica, 490 - 10135 TORINO. Tel. 011/3913030/1 e-mail: [email protected] - www.istitutoprimolevi.gov.it pec: [email protected] SISTEMA GESTIONE AZIENDALE CERTIFICATO UNI EN ISO 9001:2008 C.F. 97507040018 FILTRI ATTIVI Generalità, struttura con O.A.,comportamento, impiego Filtri attivi del primo ordine : passa basso (LPF) e passa alto(HPF), frequenze di taglio, guadagno in centro banda Filtri attivi del secondo ordine: VCVS (voltage controlled voltage source), struttura, pulsazione max e min, fattore di meritoe coefficiente di smorzamento, configurazioni fondamentali dei filtri a reazione multipla, analisi di filtro passa banda invertente Filtri notch a banda larga: generalità e schema a blocchi della struttura, risposta in ampiezza OSCILLATORI Generalità, definizioni, generatori di funzioni Oscillatori sinusoidali: struttura, criterio di Barkhausen, a sfasamento, rete sfasatrice RC Oscillatore a ponte di Wien Struttura di oscillatore a tre punti per HF, schemi di principio Colpitts e Hartley Oscillatori sinusoidale al quarzo (schema di principio di osc. Pierce al quarzo), stabilità in frequenza VCO: oscillatori controllati in tensione, struttura a blocchi, guadagno di conversione (K 0) PLL: anello ad aggancio di fase, schema a blocchi, comparatore di fase con EX-OR, applicazioni come demodulatore analogico in FM SENSORI/TRASDUTTORI Struttura SAD/DAS (sistema di acquisizione dati), analisi dei fondamentali blocchi della struttura open e in feedback Classificazione dei trasduttori in base alla grandezza fisica in ingresso, tipi di trasduttori analogici e digitali, parametri caratteristici(sensibilità, risoluzione,....) Classificazione degli attuatori, lampade con grandezze fotometriche fondamentali, servomotori (esempi di controlli sul MAT e motore in dc), acustici..), comando ON-OFF e analogico Condizionamento dei segnali, conversione in tensione (R↦V partitore di tensione, ponte di Wheatstone, I ↦ V) Adattamento del campo dinamico di un segnale bilanciato e sbilanciato: circuito di adattamento Conversioni per la trasmissione dei segnali a distanza: struttura del convertitore VFC (V↦f e f↦V) a rampa, conversione V↦I (current loop) e I ↦V Progetto di un convertitore I ↦V con trasduttore di temperatura AD590 I TIRISTORI Classificazione della famiglia dei componenti: DIAC, SCR, TRIAC, GTO (simboli circuitali, strutture, principio e caratteristiche di funzionamento, parametri) Circuito con SCR con carico resistivo(utilizzatore): analisi e forme d'onda Circuito con SCR e DIAC con comando a controllo di fase C.so Unione Sovietica, 490 - 10135 TORINO. Tel. 011/3913030/1 Esempi di applicazioni in potenza(regolazione di velocità e verso nei motori dc): ponte di Graetz semi e totalmente controllato, pilotaggio di lampade, circuito di pilotaggio impiegante un comparatore e tiristori (TRIAC e SCR) CAMPIONAMENTO DEI SEGNALI Significato e impiego di un sistema di acquisizione dati (SAD/DAS) Il campionamento di un segnale (Shannon), calcolo del Tc , impiego del S/H Filtro anti-aliasing: azione sullo spettro del segnale campionato, progetto di filtro LPF in una catena di acquisizione dati Convertitore ADC (analog digital converter): blocco funzionale, risoluzione, errore di quantizzazione, tempi di conversione tipo flash e a 3 bit Convertitore DAC(digital analog converter): blocco funzionale,parametri caratteristici,struttura, errori di offset, guadagno e di linearità Convertitore DAC a resistori pesati e con rete a scala R/2R Utilizzo del AMUX e del ADEMUX Distorsione, rumore (noise) in un segnale analogico, cifra o figura di rumore, rumore bianco, tasso di errore in un segnale digitale. FONDAMENTI DI TELECOMUNICAZIONI Richiami sui quadripoli, parametri, dB, adattamento di potenza e di impedenza, cascata di quadripoli, risposta in frequenza, banda di frequenza, distorsione, rumori, rumore bianco,cifra di rumore(S/N), classificazione delle O.E. (onde elettromagnetiche) secondo lo standard IEEE Linea di trasmissione, impedenza caratteristica della linea, disadattamento d'impedenza e onde stazionarie, ROS, coefficiente di riflessione, equazione dei telefonisti(onda incidente e onda riflessa) Caratteristiche di un onda elettromagnetica (vettore di Pointing), lunghezza d'onda Antenna marconiana (λ/4) e hertziana (λ/2) o dipolo a mezz'onda Guadagno di una antenna, potenza rx. in antenna Diagrammi di radiazione Le modulazioni: classificazione delle principali modulazioni, spettro del segnale, portante e modulante Modulazioni analogiche portante (coerente e non coerente), modulante (analogica,digitale),banda base, tipi di modulazione: AM (mod. di ampiezza) e modulazioni derivate(DSB-SC e SSB), FM (mod. di frequenza), cenni sulla PM (mod. di fase) modulazioni digitali ASK, FSK, PSK Modulazioni digitali (cenni): FSK- ASK-PSK, Generalità/cenni sui sistemi GSM, UMTS(universal mobile telec. system), G3, G4 C.so Unione Sovietica, 490 - 10135 TORINO. Tel. 011/3913030/1 LABORATORIO Principali norme di antifortunistica da adottare nel laboratorio Richiamo e rinforzo sull’uso della strumentazione tecnica basilare O.A. nella configurazione come comparatore Circuito discriminatore con finestra a soglia superiore e inferiore: comparatore con finestra utilizzando l'integrato LM741 e LM339 con uscite open collector. Utilizzo pratico di una fotoresistenza e termistore NTC Circuito discriminatore con finestra a soglia superiore e inferiore Oscillatore astabile e monostabile con NE555con porte logiche NAND Oscillatore con NE555 e LM741 NE555 come astabile per regolare la luminosità (con tecnica PWM) di un led Oscillatore a ponte di Wien a tre punti:Colpitts e Hartley filtro attivo del 1^ e 2^ ordine a semplice retroazione con O.A. Duplicatore di frequenza con IC TTL 7400 Stadio amplificatore in BF con transistore BJT * Per le applicazioni dei convertitori ADC si riferisce alla materia di Sistemi Torino 15 maggio 2016 Firma dei docenti _____________________ Firme dei rappresentanti di classe _____________________________ C.so Unione Sovietica, 490 - 10135 TORINO. Tel. 011/3913030/1