Delle C0NOSCENZE: Test con domande a risposta aperta e/o a scelta multipla Interrogazioni orali

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Camilla Pucci
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1 ANNO SCOLASTICO 2016/2017 CLASSE 5CIT PROGRAMMA CONSUNTIVO DI SISTEMI E RETI Ore settimanali: 4 DURATA: 110 ore DOCENTI: Giuseppina Rapisardi e Pietro Fischetti (ITP) MATERIALI DI DOCUMENTAZIONE E STUDIO: Documentazione predisposta dai docenti, in rete e/o sul portale e-learning dell'istituto. GRIGLIA DI VALUTAZIONE: Si applica la griglia allegata al PTOF. TIPI DI VERIFICHE Delle : 1. Soluzione di esercizi e problemi 2. Verifiche pratiche individuali 3. Stesura di relazioni tecniche/schede di lavoro 4. Osservazione diretta del lavoro. Delle C0NOSCENZE: Test con domande a risposta aperta e/o a scelta multipla Interrogazioni orali COMPETENZE SPECIFICHE ( dalle linee guida ministeriali) scegliere dispositivi e strumenti in base alle loro caratteristiche funzionali; descrivere e comparare il funzionamento di dispositivi e strumenti elettronici e di telecomunicazione; individuare e utilizzare gli strumenti di comunicazione e di team working più appropriati per intervenire nei contesti organizzativi e professionali di riferimento; utilizzare le reti e gli strumenti informatici nelle attività di studio, ricerca e approfondimento disciplinare; redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali. Conoscere e utilizzare del lessico e della terminologia tecnica di settore in lingua inglese. METODOLOGIA: Lezioni interattive. Esercitazioni collettive guidate Consultazione guidata di documentazione tecnica Lavori di gruppo, per la realizzazione di esperienze di laboratorio

2 UDA n 1 APPROFONDIMENTI DI ELETTRONICA ANALOGICA 1.1 PARAMETRI DEGLI OPERAZIONALI Tracciare gli schemi elettrici degli amplificatori con operazionale. Tracciare l andamento del segnale di uscita, noto quello dei segnali di ingresso. Valutare l effetto dello slew-rate sul segnale di uscita di un operazionale. Valutare la banda passante di un amplificatore dal suo guadagno e dal GBW. Valutare l effetto del CMRR sul rumore bianco in ingresso a un operazionale. Montare su breadboard circuiti con operazionale Utilizzare generatore di segnali e oscilloscopio per: Ricavare la risposta in frequenza di un amplificatore Misurarne la frequenza di taglio e di incrocio Misurare lo slew-rate e il GBW dell' operazionale Nell'ambiente Proteus: Simulare il funzionamento dei circuiti precedenti e visualizzarne: andamento temporale con Analog graph risposta in frequenza ( modulo e fase) con Frequency Response. caratteristica di trasferimento con Transfer Analysis Misurare guadagno, frequenza di taglio e frequenza di incrocio Principali circuiti amplificatori con operazionale: schemi e principio di funzionamento, relazione uscita/ingresso, resistenze di ingresso per gli amplificatori invertente, non invertente, differenziale, sommatore invertente e per l inseguitore. Parametri degli operazionali: CMRR; slew-rate; GBW. La risposta in frequenza di un operazionale; frequenza di taglio e frequenza di incrocio La caratteristica di trasferimento di un amplificatore

3 1.2 ANALISI IN FREQUENZA DEI SEGNALI E DISTORSIONE Tracciare lo spettro di ampiezza qualitativo di segnali periodici e aperiodici, indicando valori significativi di frequenza. Dallo spettro, ricavare informazioni sul segnale: se è alternato; se è periodico; qual è la sua frequenza. Determinare lo sviluppo in serie di Fourier di un segnale periodico, utilizzando le formule di calcolo. Interpretare nel dominio del tempo e in quello della frequenza la risposta all'onda quadra di un filtro del 1 ordine. Individuare tipo e caratteristiche della distorsione (armonica o di ampiezza) presente su un segnale. Utilizzare l'analizzatore di spettro per visualizzare lo spettro di segnali periodici e misurare ampiezza e frequenza delle righe spettrali Ricavare la risposta in frequenza ( modulo e fase) di un filtro attivo. Utilizzare l'analizzatore di spettro per misurare il coefficiente di distorsione armonica totale su un segnale sinusoidale distorto ( es: in uscita da un amplificatore in saturazione) Nell'ambiente Proteus: Visualizzare lo spettro di segnali periodici con Fourier Analysis ed effettuare misure sulle righe spettrali. Misurare il coefficiente di distorsione armonica THD su un segnale sinusoidale distorto da un amplificatore in saturazione o per effetto dello slew-rate; sulla tensione in uscita da un raddrizzatore a una semionda Concetti di: spettro; righe spettrali, armoniche, armonica fondamentale; lobo; spettro di ampiezza, di fase, di potenza. Teorema di Fourier. Caratteristiche salienti dello spettro dell'onda quadra; del treno di impulsi; del segnale dati. Concetti di: filtro; passa-basso; passa-alto; passa-banda; escludi banda; frequenza di taglio; banda passante; banda oscura; Filtri passivi RC; filtri attivi con operazionale passa-alto e passabasso non invertenti; schemi elettrici e loro risposta in frequenza ( modulo e fase); La distorsione; sue cause; distorsione di non linearità, armonica e di intermodulazione; di ampiezza; di fase. Il coefficiente di distorsione armonica totale THD.

4 UDA n LINEE METALLICHE MEZZI TRASMISSIVI Tracciare il modello elettrico di un tratto di linea. Determinare il valore dell'impedenza caratteristica dalle costanti primarie. Interpretare i dati tecnici di un cavo coassiale. Calcolare, per un tratto di linea adattata, l'attenuazione, il ritardo di propagazione e lo sfasamento, la potenza e il valore efficace della tensione sul carico. Effettuare il bilancio di potenza di un collegamento su linea metallica adattata. Noto il carico, per una linea disadattata sul carico calcolare il coefficiente di riflessione, il ROS, l'ampiezza dell'onda di tensione sul carico, la potenza sul carico, l'attenuazione composita. Utilizzando generatore e oscilloscopio, Verificare le modalità di propagazione di un impulso su un cavo coassiale in condizione di adattamento, linea aperta e linea in corto circuito. Misurare l'impedenza caratteristica di un cavo coassiale, con un trimmer come carico Nell'ambiente Proteus: Utilizzare Lossyline per simulare un cavo coassiale, impostandone i parametri in base ai dati tecnici dei data-sheet Misurare su un cavo coassiale in condizione di adattamento: il tempo di propagazione di un segnale sinusoidale e lo sfasamento l'impedenza caratteristica l'attenuazione Classificazione dei mezzi trasmissivi; caratteristiche salienti di doppini e cavi coassiali; livelli di potenza assoluti e relativi. Condizioni di adattamento in tensione e in potenza di un quadripolo; potenza disponibile di generatore. La propagazione lungo la linea: il fattore di velocità; il modello elettrico a costanti distribuite; le costanti primarie; l impedenza caratteristica; le costanti secondarie, di attenuazione e di fase. La condizione di adattamento. Propagazione su linea disadattata sul carico; la riflessione; il caso della linea aperta e della linea in corto circuito. L'onda stazionaria. Il coefficiente di riflessione e il ROS. L'attenuazione composita e l'attenuazione di riflessione. Bilancio di potenza di un collegamento su linea adattata.

5 Per un cavo coassiale terminato in corto circuito o aperto: visualizzare la riflessione di un impulso inviato in ingresso misurarne il tempo di propagazione totale misurare l'attenuazione 2.1 FIBRE OTTICHE Calcolare l'angolo di rifrazione Calcolare l'angolo limite per la riflessione totale, il cono di accettazione e l'apertura numerica Interpretare i dati tecnici di una fibra ottica Tracciare lo schema a blocchi di massima di un sistema di trasmissione su fibra ottica Effettuare il bilancio di potenza di un collegamento su fibra ottica. Lunghezza d'onda; spettro ottico; lunghezza d onda del visibile, limite dell'infrarosso. La rifrazione e l indice di rifrazione; la legge di Snell; la riflessione totale e l angolo limite. Classificazione delle fibre ottiche. Step-index, graded, index, monomodali. Struttura di un fibra ottica step-index. La propagazione del segnale ottico; il cono di accettazione e l apertura numerica. I modi di propagazione. Attenuazione ; finestre di trasmissione. Dispersione modale e cromatica. Schema a blocchi di massima di un sistema di trasmissione su fibra ottica e funzione di trasmettitori e ricevitori ottici, connettori, rigeneratori. Bilancio di potenza su un collegamento in fibra ottica.

6 UDA n 4 Il protocollo IEE488 Tracciare uno schema a blocchi di massima di un sistema di misura da remoto con utilizzo dello standard IEEE-488 Interpretare i comandi del software NI-MAX Utilizzare un controller Ethernet (NI GPIB-ENET/100) e il software NI- MAX per effettuare misure di resistenza da remoto con un multimetro (HP 34401). UDA n 4 Il protocollo IEE488 Caratteristiche generali dello standard IEEE-488; velocità di trasmissione, numero dei componenti, distanze massime, Funzione dei componenti: controller, talkener e listener; di un controller Ethernet. Genova, 1 giugno 2017 I docenti Giuseppina Rapisardi Pietro Fischetti Gli alunni

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