CORSO DI SCIENZE E TECNOLOGIE APPLICATE PROGRAMMAZIONE DIDATTICA DI T.P.S.E.E. A.S CLASSE V ELN MODULI

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Mariano Marchesi
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1 MODULI 1) CIRCUITI INTEGRATI, LA FABBRICAZIONE DEI CIRCUITI INTEGRATI 1. Circuiti integrati; 2. La fabbricazione dei circuiti integrati monolitici; 3. La fabbricazione dei circuiti integrati ibridi; 2) GLI ATTUATORI Generalità e classificazione; Attuatori acustici,termici, illuminotecnici; Motori; 3) ACQUISIZIONE DATI ED INTERFACCIAMENTO 4. Acquisizione dati e conversione; 5. Convertitore digitale-analogico; 6. Convertitore analogico-digitale; 4) SENSORI E COMPONENTI OPTOELETTRONICI 7. Trasduttori e sensori; 8. Componenti per optoelettronica; 5) COMPONENTI PER CIRCUITI DI POTENZA 9. Generalità; 10. UJT; 11. SCR; 12. TRIAC, DIAC; 13. GTO; 14. Circuiti di comando; 6) LABORATORIO DI MISURA (di supporto ai moduli 2, 3, 4 e 5) 15. Lettura ed interpretazione dei Data sheet; 16. Progettazione e realizzazione di circuiti con master; 17. Progettazione e realizzazione di circuiti di controllo; 7) GRAFICA (di supporto ai moduli 2, 3, 4 e 5) 18. Simboli elettrici; 19. Norme per il disegno tecnico elettronico; 20. Tavole grafiche inerenti le esperienze di laboratorio; 1

Acquisizione dati e conversione; 5. Convertitore digitale-analogico; 6. Convertitore analogico-digitale; 4) SENSORI E COMPONENTI OPTOELETTRONICI 7. Trasduttori e sensori; 8.

2 MODULO N 1 CIRCUITI INTEGRATI, LA FABBRICAZIONE DEI CIRCUITI INTEGRATI SETTEMBRE-OTTOBRE Acquisire il concetto di circuito integrato ed i suoi vantaggi; Conoscere le fasi di realizzazione dei circuiti integrati monolitici; Conoscere le fasi di realizzazione dei circuiti integrati ibridi; Conoscere la struttura atomica della materia ed in particolare i semiconduttori; Conoscere le principali leggi dell elettrotecnica ed il comportamento dei componenti attivi e passivi; Conoscere le tecniche di realizzazione delle giunzioni P-N; 2. Circuiti integrati; Generalità, concetto di circuito integrato; Circuito integrato monolitico, ibrido e complesso; I vantaggi del circuito integrato: peso e volume ridotti, affidabilità, basso costo e prestazioni; 3. La fabbricazione dei circuiti integrati monolitici; Generalità, Tecnologia bipolare: preparazione del wafer, crescita epitassiale e ossidazione, zone di isolamento; Transistore integrato, transistore parassita; Caratteristiche elettriche di un transistore integrato; Diodi, condensatori, e resistori integrati; Generalità su altri metodi di isolamento; Tecnologia MOS: transistori MOSFET integrati, sistema PLANOX, del gate al Si; Condensatori e resistori mos, impianto di ioni; Tecnologia CMOS; 4. La fabbricazione dei circuiti integrati ibridi; Circuito ibrido a film spesso: generalità, serigrafia, materiali per la serigrafia, taratura dei resistori; Circuito ibrido a film sottile: generalità, evaporazione, sputtering, proprietà dei film sottili; Confronto tra film sottili e spessi; Lezione frontale e partecipata; Attività di laboratorio: esercitazioni individuali e collettive; Libro di testo e di approfondimento; Laboratorio: strumentazione, componentistica, audiovisivi e computer; componenti e data sheet; 2

principali leggi dell elettrotecnica ed il comportamento dei componenti attivi e passivi; Conoscere le tecniche di realizzazione delle giunzioni P-N; 2.

3 Compiti in classe e prove strutturate; Relazioni di laboratorio e tavole di disegno tecnico-elettronico; MODULO N 2 GLI ATTUATORI NOVEMBRE-DICEMBRE Conoscere il comportamento dei principali attuatori; Conoscere le caratteristiche elettriche/elettroniche dei principali attuatori; Conoscenza dei moduli 1, 2, 3 e 4 ; Conoscere le principali leggi dell elettrotecnica; Conoscere le principali leggi dell'elettronica; 1. Attuatori; 1. Generalità, classificazioni degli attuatori; 2. Attuatori acustici, termici, illuminotecnici; 2. Motori elettrici; 3. Generalità; 4. Motori in continua, servomotore, universale; 5. Motori brusheless, passo-passo; 6. Motore asincrono trifase; Lezione frontale; Lezione partecipata; Attività di laboratorio: strumentazione, lettura dei data sheet ed esperienze con master; Libro di testo; Libri di approfondimento; Laboratorio: strumentazione, componentistica, audiovisivi e computer; Relazioni di laboratorio e tavole di disegno tecnico-elettronico; 3

principali leggi dell'elettronica; 1. Attuatori; 1. Generalità, classificazioni degli attuatori; 2. Attuatori acustici, termici, illuminotecnici; 2. Motori elettrici; 3. Generalità; 4.

4 MODULO N 3 ACQUISIZIONE DATI ED INTERFACCIAMENTO GENNAIO-FEBBRAIO Conoscere le problematiche relative all acquisizione dati ed al loro trattamento; Conoscere il convertitore analogico-digitale; Conoscere il convertitore digitale-analogico; Conoscenza dei moduli 1 e 2 ; Conoscere il condizionamento dei segnali; Conoscere la logica combinatoria e sequenziale 2. Acquisizione dati; Generalità, controllo di un processo fisico; Sistema di acquisizione; Conversione A/D: quantizzazione, campionamento, Sample-Hold; 3. Convertitore digitale-analogico; Convertitore digitale-analogico: a resistori pesati; Convertitore digitale-analogico: R-2R; Caratteristiche dei CDA: risoluzione, precisione, linearità, tempo di assestamento, range, temperatura; 4. Convertitore analogico-digitale; Convertitore analogico-digitale: a comparatori in parallelo; Convertitore analogico-digitale: a doppia rampa; Specifiche dei CAD: range di ingresso, tempo di conversione, r isoluzione, precisione, errori di linearità, differenziali, offset, guadagno, coefficiente di temperatura, impedenza di ingresso, codici di ingresso e di uscita; Lezione frontale; Lezione partecipata; Attività di laboratorio: strumentazione, lettura dei data sheet ed esperienze con master; Libro di testo; Libri di approfondimento; Laboratorio: strumentazione, componentistica, audiovisivi e computer; 4

Acquisizione dati; Generalità, controllo di un processo fisico; Sistema di acquisizione; Conversione A/D: quantizzazione, campionamento, Sample-Hold; 3.

5 Relazioni di laboratorio e tavole di disegno tecnico-elettronico; MODULO N 4 TRASDUTTORI, SENSORI E COMPONENTI OPTOELETTRONICI FEBBRAIO-MARZO Conoscere il ruolo dei trasduttori nei sistemi di controllo e saperli classificare; Conoscere il comportamento ed i principali parametri dei trasduttori ; Conoscere i parametri ottici ed elettrici di un componente sensibile alla luce; Saper fare la scelta più opportuna del trasduttore in funzione dei risultati che si vogliono ottenere; Conoscenza delle principali grandezze fisiche; Conoscenza dei moduli precedenti; Conoscere il comportamento dei principali circuiti dell elettronica; 1. Trasduttori e sensori; Generalità; Classificazione in base: alla grandezza fisica, al legame fra ingresso/uscita, alla grandezza controllata, alla grandezza elettrica resa; Parametri dei trasduttori: precisione, funzione di trasferimento, linearità, off-set, stabilità, sensibilità, ripetibilità, range, risoluzione, tempo di risposta; Trasduttori di temperatura: termoresistenze, termistori, termocoppie, a semiconduttore, integrati; Trasduttori di Forza e pressione: estensimetri a metallo e a semiconduttore; Trasduttori di posizione e velocità: potenziometri, trasformatori differenziali, syncro, resolver, encoder, ad effetto Hall; 2. Componenti per optoelettronica; La luce e le grandezze fotometriche, effetti fotoemittente, fotoconduttivo e fotoelettrico di giunzione; Dispositivi fotoelettrici: LED, LASER, display a led; Cristalli liquidi: display a cristalli liquidi; Accoppiatori ottici: generalità, optoisolatori; Lezione frontale e partecipata; Attività di laboratorio: esperienze individuali, relazioni, disegni e data sheet; Libro di testo e di approfondimento; Laboratorio: strumentazione, componentistica, data sheet, audiovisivi e computer; Attrezzatura da disegno; 5

scelta più opportuna del trasduttore in funzione dei risultati che si vogliono ottenere; Conoscenza delle principali grandezze fisiche; Conoscenza dei moduli precedenti; Conoscere il comportamento

6 Relazione di laboratorio e tavole di disegno tecnico elettronico; MODULO N 5 COMPONENTI PER CIRCUITI DI POTENZA APRILE-MAGGIO Conoscere le principali tematiche della regolazione di potenza; Conoscere il comportamento dei principali interruttori elettronici; Conoscenza delle principali grandezze della corrente alternata; Conoscenza dei moduli precedenti; Conoscere il comportamento dei principali circuiti dell elettronica; 1. Componenti per circuiti di potenza; Generalità; Transistore unigiunzione: principio di funzionamento, caratteristiche, applicazioni; Tiristori: SCR principio di funzionamento, innesco, caratteristiche, applicazioni; Componenti della famiglia dei raddrizzatori: TRIAC, DIAC; Interruttore allo stato solido: GTO; Circuito di comando di un raddrizzatore controllato; Lezione frontale e partecipata; Attività di laboratorio: esperienze individuali, relazioni, disegni e data sheet; Libro di testo e di approfondimento; Laboratorio: strumentazione, componentistica, data sheet, audiovisivi e computer; Attrezzatura da disegno; Relazione di laboratorio e tavole di disegno tecnico elettronico; I DOCENTI Prof. Piselli Giuseppe Nicola Prof. Fois Fabio 6

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