ELETTRONICA FACILE. Davide Scullino

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1 Davide Scullino ELETTRONICA FACILE ELETTRICITÀ, ELETTROSTATICA, MAGNETISMO, COMPONENTI PASSIVI E ATTIVI, CIRCUITI INTEGRATI, TRASFORMATORI, ELETTRONICA ANALOGICA E DIGITALE, AUDIO, RADIO E TELEVISIONE, MICROPROCESSORI E MICROCONTROLLORI

2 INDICE CAPITOLO 1 L ELETTRICITÀ Dove nasce la corrente elettrica...3 La potenza elettrica...7 Le leggi dell elettrotecnica...7 Principi di Kirchhoff...7 Corrente continua e alternata...8 Pila e accumulatore...9 CAPITOLO 2 ELETTROSTATICA L elettroscopio...16 La gabbia di Faraday...17 CAPITOLO 3 I FENOMENI MAGNETICI Il campo magnetico...20 Magnetismo terrestre...21 Elettromagnetismo...22 Azione della corrente sui campi magnetici...23 Azione del campo magnetico sulla corrente...24 Induzione magnetica...24 Campo magnetico indotto dalla corrente...26 La forza magnetica di due conduttori...28 Campo magnetico in una spira...29 Campo magnetico in una bobina...30 Induzione magnetica nelle bobine...31 Induzione elettromagnetica...32 I

3 Mutua induzione...34 Autoinduzione nelle bobine...36 CAPITOLO 4 COMPONENTI PASSIVI Il resistore...40 Codifica dei resistori...42 Resistori variabili...45 Resistori variabili multigiri...46 Configurazioni di trimmer e potenziometro...46 Fotoresistore...46 Termistore...48 Il condensatore...49 Il condensatore elettrolitico...51 Il condensatore variabile...52 Codifica dei condensatori...52 Induttore...54 Codifica del valore degli induttori...55 Analogia meccanico-elettrico...56 Quarzi...57 Risuonatori ceramici...59 Componenti SMD...59 Componenti elettromeccanici...60 Relé...60 Relé Reed...61 Uso degli interruttori...62 Buzzer e cicalino...63 CAPITOLO 5 COMPONENTI ATTIVI DISCRETI Il diodo...65 Diodo a giunzione...66 Diodo PIN...67 Diodo Schottky...68 Diodo a punta di contatto...69 Diodo varicap...70 Diodo Zener...70 Il diodo luminoso (LED)...71 Il fotodiodo...74 Il transistor bipolare...75 Parametri del BJT...78 Configurazioni del BJT...78 II

4 Polarizzazione del BJT...79 Dimensionare il dissipatore...84 Il fototransistor...85 Il jfet...86 Il MOSFET...87 Dual-gate MOSFET...88 Il transistor UJT...89 IGBT...90 I tiristori...92 SCR...93 TRIAC...94 Gli ESBT...95 Case per componenti attivi...96 CAPITOLO 6 CIRCUITI INTEGRATI La scala di integrazione Famiglie di integrati L'amplificatore operazionale Configurazioni dell'operazionale Comparatore ad operazionale Funzionamento a singola alimentazione IC audio Regolatori di tensione Fotoaccoppiatori Integrati digitali Switch CMOS CAPITOLO 7 TRASFORMATORE E MOTORE ELETTRICO Il trasformatore Calcolo del trasformatore Il motore in corrente continua CAPITOLO 8 ELETTRONICA ANALOGICA Gli amplificatori Classi di amplificatori Amplificatori di potenza La retroazione III

5 Alimentatori lineari Raddrizzatori di corrente Il filtro capacitivo Il duplicatore di tensione L'alimentatore stabilizzato Regolatori basati su diodo Zener Regolatore ad operazionale Alimentatore duale Alimentatore stabilizzato protetto Filtri Filtri CR ed RC Filtri LR ed RL Filtro passa-banda Filtro elimina-banda Filtri del secondo ordine Filtri del terzo ordine Oscillatori Oscillatore RC a sfasamento Oscillatore Meissner Oscillatore Colpitts Oscillatore di Clapp Oscillatore di Armstrong Oscillatori quarzati Circuiti a scatto L'integrato Termostato e crepuscolare CAPITOLO 9 ELETTRONICA DIGITALE La logica binaria Numerazione ottale ed esadecimale Bit e Byte Operazioni logiche NOT OR NOR AND NAND EX-OR EX-NOR Le memorie RAM ROM PROM IV

6 EPROM EEPROM Flash-EPROM NOV-RAM FRAM Memorie ad accesso seriale Il bus I²C Il bus SPI Flip-Flop Contatori Shift-Register Multiplexer e Demultiplexer Encoder e decoder I convertitori ADC e DAC Il PLL CAPITOLO 10 DISPOSITIVI AUDIO Amplificatori BF Preamplificatori audio Il ponte di Baxandall Preamplificatori equalizzati Amplificatori digitali I microfono Microfono a carbone Microfono a condensatore Microfono magnetico Microfono piezoelettrico L'altoparlante Altoparlante generico e full-range Il woofer L'altoparlante mid-range L'altoparlante tweeter Il sistema Dolby DNR La registrazione digitale CAPITOLO 11 RADIO E TV Frequenze e propagazione La modulazione Modulazione d'ampiezza Modulazione di frequenza V

7 Radioricevitori Tipi di radioricevitore Ricevitore a doppia conversione La radio stereo La televisione La telecamera Telecamera con tubo a colori Telecamera con sensore allo stato solido Il segnale di sincronismo Il videocomposito Standard televisivi PAL e SECAM Ricezione in bianco e nero della TV a colori Trasmissione dei segnali TV L'apparecchio TV ricevente Il cinescopio La TV satellitare e digitale terrestre CAPITOLO 12 MICROPROCESSORE E MICROCONTROLLORE ALU CPU Il microprocessore Stack e Interrupt CPU RISC Microprocessori specializzati Il microcontrollore Fondamenti di programmazione VI

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