Piano di lavoro preventivo

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1 I S T I T U T O T E C N I C O I N D U S T R I A L E S T A T A L E G u g l i e l m o M a r c o n i V e r o n a 1 Piano di lavoro preventivo Anno Scolastico 2015/16 Materia Classe Docenti Materiali didattici Nome documento ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA 5BE Tozzi Gabriele, Tringali Claudio Materiali preparati dal docente, reperibili sul portale e nel disco H della classe. Testo in adozione: AA.VV. Elettrotecnica ed Elettronica, vol.3 Articolazione Elettronica Tramontana ed. - ISBN: ,50. ELE5BEp.doc

2 5^ MODULO 1: L OPAMP E LE SUE APPLICAZIONI LINEARI. UD.1: L OpAmp ideale e reale. Confrontare criticamente i modelli 1.1 AO ideale in anello aperto: trans caratteristica e guadagno. AO come comparatore. Rivelatore di zero e di livello. 1.2 L AO reale: parametri caratteristici e confronto con l AO ideale. 1.3 AO in anello chiuso. Retroazione negativa: vantaggi e svantaggio. Guadagno dell AO in anello chiuso. UD.2: Applicazioni lineari non reattive. 2.1 Configurazioni lineari fondamentali: invertente, non invertente, inseguitore. 2.2 AO sommatore invertente. AO differenziale e suoi parametri caratteristici. Amplificatore per strumentazione. 2.3 Convertitore I/V e V/I. Traslatore di livello. UD.3 Applicazioni lineari reattive. 3.1 Filtri attivi. Caratteristiche generali dei filtri attivi. Parametri caratteristici. dell AO ideale e reale. Ricavare la FdT di un AO ideale in anello chiuso e commentarla. Ricavare le FdT delle configurazioni fondamentali. Dimensionare le configurazioni fondamentali per ottenere un guadagno desiderato. Dimensionare il circuito traslatore di livello per ottenere un desiderato adattamento di tensione. Ricavare la tensione di uscita di integratore e derivatore nel dominio del tempo. Ricavare la FdT di integratore e derivatore nel dominio della frequenza AO integratore e derivatore, ideali e reali, come filtro attivo passa-basso e passa-alto. Studio nel dominio del tempo. 3.3 Studio nel dominio della frequenza dei due filtri. Risposta in frequenza. 3.4 Cenno ad altri tipi di filtri attivi. Periodo: settembre novembre.

3 5^ MODULO 2: L OPAMP E LE SUE APPLICAZIONI NON LINEARI UD.1: AO come comparatore. Analizzare e confrontare il 1.1 AO come comparatore a 1 soglia in anello aperto. Rivelatore di zero e di livello. 1.2 Comparatore a finestra. Transcaratteristica. 1.3 Comparatore a doppia soglia: il trigger di Schmitt, invertente e non invertente. Transcaratteristica. Vantaggi del trigger di Schmitt. UD.2: Generatori di forme d onda. 2.1 Multivibratori come generatori di onda quadra, rettangolare, impulsiva: classificazione e caratteristiche comportamento del comparatore a 1 soglia e a 2 soglie. Confrontare i tre tipi di multivibratori. Applicare i principi teorici e le tecniche progettuali alle soluzioni circuitali dei generatori di onde. Analizzare le prestazioni dei vari tipi di circuiti raddrizzatori e limitatori attivi. Progettare soluzioni circuitali allo scopo di modificare una forma d onda Astabile con operazionale. Monostabile con operazionale. Multivibratori a porte logiche (cenni). 2.3 Generatore di onda quadra e triangolare. Astabile e monostabile con Convertitore f/v e V/f. VCO. 2.5 Generatore di onda sinusoidale: oscillatore. Cenni ai vari tipi di oscillatore. UD.3: Raddrizzatori e limitatori attivi. 3.1 Raddrizzatore di precisione a semplice e doppia semionda. 3.2 Fissatori, rivelatore di picco e d inviluppo. 3.3 Amplificatore logaritmico ed esponenziale. Periodo: novembre gennaio

4 5^ MODULO 3: ACQUISIZIONE DATI E CONVERSIONE A/D. UD.1: La catena di acquisizione dati. Comprendere l importanza dei 1.1 Schema a blocchi di una catena di acquisizione e conversione: trasduttore, S/H, ADC, microcontrollore. 1.2 I principali sensori: sensori di temperatura, di luminosità, di velocità. Sensori di temperatura integrati (AD590, LM35). 1.3 Circuito di condizionamento: funzione e caratteristiche. UD.2: La conversione analogico/digitale (A/D). 2.1 La conversione A/D: campionamento, quantizzazione, codifica. Teorema del campionamento. Tipi di ADC (cenni). 2.2 Interfacciamento tra ADC e microcontrollore. trasduttori nei sistemi di acquisizione e controllo. Confrontare le caratteristiche e le prestazioni della catena di distribuzione (anello aperto) e della catena di controllo (anello chiuso). Dimensionare un circuito di condizionamento (amplificatore, filtro, traslatore di livello). Scegliere l appropriata frequenza di campionamento in base al segnale da acquisire. Confrontare le prestazioni delle principali tipologie di ADC. 4 Periodo: febbraio marzo

5 5^ MODULO 4: LA DISTRIBUZIONE DATI E IL CONTROLLO. UD.1: La catena di distribuzione dati e la conversione digitale/analogica (D/A). 1.1 La catena di distribuzione dati. Schema a blocchi. 1.2 La conversione D/A. Tipi di DAC (cenni). 1.3 Filtro di ricostruzione. Attuatore. UD.2: Controllo di carichi di potenza (Cenni). 2.1 La catena di controllo. Controllo in anello chiuso. Confronto con la semplice catena in anello aperto. 2.2 Attuatori. Motore in c.c. e motore passo-passo. Analizzare funzionamento di un DAC e saper scegliere il dispositivo più adatto a uno specifico problema di conversione. Motivare la necessità del filtro di ricostruzione. Analizzare funzionamento e prestazioni di un motore in c.c. e un motore passo-passo. Conoscere e saper valutare le tecniche di pilotaggio on-off lineare e in PWM Controllo di potenza lineare. Controllo di potenza in tecnica PWM. 2.4 Esempi di schemi per il controllo della potenza di un motore in c.c.. Periodo: marzo aprile.

6 5^ MODULO 5: TELECOMUNICAZIONI (Cenni). UD.1: Trasmissione analogica. 1.1 La catena trasmissiva. Aspetti generali di un sistema trasmissivo. 1.2 Mezzi trasmissivi: cavi, fibra ottica, onde e.m. 1.3 La modulazione analogica: AM, FM, PM, PAM, PWM. UD.2: Trasmissione digitale. 2.1 Dalla PAM alla PCM: la trasmissione digitale e la tecnica PCM. 2.2 Modulazione digitali: ASK, FSK, PSK, QAM. 2.3 Prestazioni dei sistemi analogici e digitali. Valutare caratteristiche e prestazioni dei principali mezzi trasmissivi. Motivare la necessità del processo di modulazione. Spiegare le differenze funzionali e prestazionali della catena trasmissiva analogica e digitale. Confrontare le prestazioni delle diverse tecniche di modulazione analogica. Confrontare le prestazioni delle diverse tecniche di modulazione digitale Cenno alle Local Area Network (LAN). Periodo: aprile maggio.