Elettronica I - Lab. Did. Elettronica Circuitale - BREVE INTRODUZIONE AGLI STRUMENTI DEL BANCO DI MISURA

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1 Elettronica I - Lab. Did. Elettronica Circuitale - BREVE INTRODUZIONE AGLI STRUMENTI DEL BANCO DI MISURA

2 Generatore di Funzioni T T i - TG2000

3 Generatore di Funzioni T T i - TG2000 Genera i segnali di tensione Uscita BNC

4 Regolazioni principali Forma d onda del Segnale Frequenza del Segnale Ampiezza picco-picco del Segnale Offset (comp. continua del Segnale)

5 Generatore di Funzioni T T i - TG2000 Dopo aver impostato il generatore ed aver effettuato gli opportuni controlli mettere su ON (si accende il LED rosso)

6 Oscilloscopio Analogico Tektronix 2245A

7 Oscilloscopio Analogico a Raggi Catodici Visualizza i segnali nel dominio del tempo (Banda 100MHz)

8 Pannello Frontale Schermo Controllo Trigger Canali e Controlli Regolazione Schermo

9 Canali di Ingresso Ingresso BNC Canale 1 Segnale d ingresso Riferimento di massa (o linea a 0 V) Accoppiamento in ingresso: Direct Coupling (DC) Alternate Coupling (AC)

10 Visualizzazione e Posizione del Livello della Continua Controllo Posizione della Continua Visualizzazione dei canali ON/OFF NB: La continua del Segnale (il suo valore Posizione della Continua medio) NON viene alterata!!! Si cambia solo la posizione del Segnale sullo schermo!!!

11 Controllo delle Scale di Visualizzazione Scala Verticale Volt/div (Una per canale) Scala Orizzontale (Comune) Anche in questo caso il Segnale NON viene alterato!!! E solo la visualizzazione che cambia!!!

12 Controlli per le Misure di Tempo e Tensione Cancellazione Cursori 0.5V 50Hz 20ms Regolazione Posizione Cursori (Posizione Iniziale + Offset)

13 Sonda Oscilloscopio 10.1 Punta Sonda Connettore BNC Coccodrillo di Massa

14 Elettronica I - Lab. Did. Elettronica Circuitale - Per ogni problema: Dispense del Laboratorio Tecnico del Laboratorio Docente / Tutor

15 Elettronica I - Prima Esercitazione - RISPOSTA IN FREQUENZA DI CIRCUITI RC / CR PASSA BASSO / PASSA ALTO

16 RC Passa Basso Schema Circuitale

17 RC Passa Basso Diagramma di Bode - Modulo

18 Misura di Modulo e Fase di F(j ) al variare di Funzione risposta in frequenza: F(j ) = V out (j )/V in (j ) Scopo: 1. misurare F(j ) e = arg[f(j )] al variare di 2. Tracciare i diagrammi di Bode di modulo e fase di F(j ) e determinare f c Procedura: creazione di una tabella di dati Freq [Hz] Vin [V] Vout [V] Vout/Vin Vout/Vin db t [s] [ ] k 2k 5k... 1M

19 Misura di Ampiezza: F(j ) Misura delle ampiezze di V in e V out tramite i cursori orizzontali V in V out

20 Misura di Fase: = arg[f(j )] Misura del ritardo t di V out rispetto a V in tramite i cursori verticali Δt : T = : 360 = t / T = t f V in V out t

21 RC Passa Basso Diagramma di Bode - Modulo f -3dB

22 RC Passa Basso Diagramma di Bode - Fase

23 RC Passa Basso Risposta al gradino di Tensione t R : Rise Time (Tempo di Salita) f c = 0.35 / t R t R 90% 10%

24 CR Passa Alto Schema Circuitale

25 CR Passa Alto Diagramma di Bode - Modulo f -3dB

26 CR Passa Alto Diagramma di Bode - Fase

27 CR Passa Alto Risposta al gradino di Tensione

28 Elettronica I - Seconda Esercitazione - RISPOSTA IN FREQUENZA DI CIRCUITI CON AMPLIFICATORI OPERAZIONALI

29 Alimentatore Tektronix PS283

30 Generatore di Tensione 0-30V (var.) 5V (fissi) Premere i tasti solo a strumento spento!!! Indipendenti Serie Parallelo

31 Regolazione Tensione e Limite di Corrente V V DC C.V. C.C. I MAX I MAX : Limite di corrente (2A) I Spie che indicano i due regimi (Attenzione a C.C.!!!) Spia C.C. per il generatore 5V 3A

32 Oscilloscopio Digitale Tektronix TBS2102

33 Pannello Frontale USB

34 Canali di Ingresso Scala orizzontale Canale 1 traccia gialla Canale 2 traccia azzurra Scale verticali

35 Canali di Ingresso Visualizzazione e posizione delle tracce Visualizzazione canali Controllo delle Scale di Visualizzazione Ingressi BNC CH1 traccia gialla CH2 traccia azzurra

36 Controllo della Scala di Visualizzazione

37 Accoppiamento in ingresso Coupling: ( Configurare CH1 e CH2 )

38 Accoppiamento in ingresso Coupling: ( Configurare CH1 premi e poi CH2 premi ) 1 premi 2 ruota e seleziona 3 premi 4 esci dal Menu

39 Misura di tensione picco-picco ( Misurare CH1 e poi CH2 ) 3 seleziona 2 premi 4 ruota, seleziona e 1 premi 5 regolazione Fine movimento barra 1 e premi per passare alla barra 2

40 Misura del Δt ( Misurare CH2 CH1 ) 3 seleziona 2 premi 4 ruota, seleziona e 1 premi 5 regolazione Fine movimento barra 1 e premi per passare alla barra 2

41 Sonda Oscilloscopio 10.1 Coccodrillo di Massa Punta Sonda Connettore BNC

42 CONTROLLARE eventuale ATTENUAZIONE INPUT = Cavo BNC = CH1 = 1X OUTPUT = Sonda Oscilloscopio = CH2 = 10X 3 ruota e seleziona 1X 4 premi ruota e seleziona 10X 2 premi 5 premi 1 premi

43 Configurazione Invertente Circuito ATTIVO: l amplificatore operazionale va alimentato

44 OpAmp Ideale V + V V o A a = = + V o V + - V - R in = + R out = 0 Ω

45 Configurazione Invertente con OpAmp Ideale Corto Circuito Virtuale: V + = V - Guadagno Configurazione Invertente: V out R G 2 CI = = - V in R 1

46 Configurazione Invertente Circuito ATTIVO: l OpAmp va alimentato: SATURAZIONE DEL NODO DI USCITA

47 OpAmp A741 DdB del Modulo di A a (jω) Vedi anche grafico a pag. 81 in basso sulle dispense Diagramma di Bode (modulo) del guadagno dell amplificatore operazionale ad anello aperto

48 Misura di Modulo e Fase di F(j ) al variare di Funzione risposta in frequenza: F(j ) = V out (j )/V in (j ) Scopo: 1. misurare F(j ) e = arg[f(j )] al variare di 2. Tracciare i diagrammi di Bode di modulo e fase di F(j ) e determinare f c Procedura: creazione di una tabella di dati Freq [Hz] Vin [V] Vout [V] Vout/Vin Vout/Vin db t [s] [ ] k 2k 5k... 1M

49 Misura di Ampiezza: F(j ) Misura delle ampiezze di V in e V out tramite i cursori orizzontali

50 Misura di Fase: = arg[f(j )] Δt : T = : 360 = t / T = t f t

51 Configurazione Invertente Diagramma di Bode - Modulo

52 OpAmp A741 Anello Aperto Diagramma di Bode Modulo Vedi anche grafico a pag. 81 in basso sulle dispense Diagramma di Bode (modulo) del guadagno dell amplificatore operazionale ad anello aperto Diagramma di Bode (modulo) dell amplificatore invertente in esame

53 OpAmp A741 - Anello Aperto Diagramma di Bode - Modulo Vedi anche grafico a pag. 81 in basso sulle dispense Diagramma di Bode (modulo) del guadagno dell amplificatore operazionale ad anello aperto Diagramma di Bode (modulo) dell amplificatore invertente in esame

54 Configurazione Invertente Diagramma di Bode - Fase

55 Corto Circuito Virtuale «Reale» Effetto del guadagno ad anello aperto sul Corto Circuito Virtuale: misura dell ampiezza della tensione V - al variare della frequenza (V + = 0 V)

56 OpAmp A741 Diagramma del Modulo di A a (jω) Vedi anche grafico a pag. 81 in basso sulle dispense Diagramma di Bode (modulo) del guadagno dell amplificatore operazionale ad anello aperto

57 Se l OpAmp Satura, vale il Corto Circuito Virtuale? NO! Perché? Pensate al valore di A a L + L -

58 Amplificatore Invertente Risposta al Gradino t R : Rise Time (Tempo di Salita) f c = 0.35 / t R t R 90% 10%

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60 Integratore di Miller Approssimato

61 Stima Diagramma di Bode del Modulo

62 Stima Diagramma di Bode del Modulo

63 Stima Diagramma di Bode del Modulo

64 Stima Diagramma di Bode del Modulo

65 Stima Diagramma di Bode del Modulo

66 Integratore di Miller Diagramma di Bode - Modulo

67 Integratore di Miller Diagramma di Bode - Fase

68 Integratore di Miller Risposta all Onda Quadra (1)

69 Integratore di Miller Risposta all Onda Quadra (2) Frequenza 1kHz => Integratore!

70 Configurazione Non Invertente

71 Configurazione Non Invertente Diagramma di Bode - Modulo

72 Configurazione Non Invertente Diagramma di Bode - Fase

73 Effetto della Tensione e delle Correnti di Offset

74 Effetto della Tensione e delle Correnti di Offset

75 Elettronica I - Terza Esercitazione - CIRCUITI CON DIODI

76 Caratteristica I(V) del Diodo 1N4148

77 Raddrizzatore a Singola Semionda (uscita 1)

78 Raddrizzatore a Singola Semionda (uscita 1)

79 Caratteristica V out (V in )

80 Raddrizzatore a Ponte di Diodi (uscita 2)

81 Raddrizzatore a Ponte di Diodi (uscita 2)

82 Caratteristica V out (V in )

83 Limitatore al Valore Superiore Clipping (uscita 3)

84 Limitatore al Valore Superiore Clipping (uscita 3)

85 Caratteristica V out (V in )

86 Limitatore al Valore Inferiore Clipping (uscita 4)

87 Limitatore al Valore Inferiore Clipping (uscita 4)

88 Caratteristica V out (V in )

89 Limitatore Max/Min Clipping

90 Limitatore Max/Min Clipping

91 Caratteristica V out (V in )

92 Aggancio del Massimo Clamping (uscita 5)

93 Aggancio del Massimo Clamping (uscita 5)

94 Aggancio del Minimo Clamping (uscita 6)

95 Aggancio del Minimo Clamping (uscita 6)

96 Polarizzazione e Parametri di Piccolo Segnale

97 Polarizzazione Diretta (E < 0V)

98 Polarizzazione Inversa (E > 0V)

99 Polarizzazione Inversa (E > 0V)

100 Elettronica I - Quarta Esercitazione - INVERTITORI REALIZZATI CON TRANSISTORI NMOS

101 Transistore NMOS ad Arricchimento (1)

102 Transistore NMOS ad Arricchimento (2) Famiglia delle caratteristiche I d - V ds V GS varia da 0 a 5V (passo.5v)

103 Invertitore NMOS con Carico ad Arricchimento (1)

104 Invertitore NMOS con Carico ad Arricchimento (2) Caratteristica V out - V in

105 Invertitore NMOS con Carico ad Arricchimento (3) Risposta ad un ingresso ad onda quadra V in V out

106 Invertitore NMOS con Carico a Svuotamento (1)

107 Invertitore NMOS con Carico a Svuotamento (2) Caratteristica V out - V in

108 Invertitore NMOS con Carico a Svuotamento (3) Risposta ad un ingresso ad onda quadra V out V in

109 Invertitore CMOS (V DD = 3V)

110 Risposta statica all Onda Quadra (f = 1 khz)

111 Caratterizzazione Invertitore CMOS

112 Stima di VTH: Vout = Vin = VTH

113 Caratteristica V out (V in )

114 Stima di VIL e VIH

115 Stima di G

116 Risposta all Onda Quadra con Carico Capacitivo (f = 10 khz)

117 Stima di t r e t PLH (con C)

118 Stima di t f e t PLH (con C)

119 Stima di K N (con C)

120 Stima di K P (con C)