Programmazione di Dipartimento A.S. 2015/2016
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- Giuliano Calabrese
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1 Programmazione di Dipartimento A.S. 2015/2016 Telecomunicazioni per l indirizzo Informatica e Telecomunicazioni Articolazione Informatica CLASSI TERZE 1
2 La disciplina Telecomunicazioni concorre a far conseguire allo studente al termine del percorso quinquennale i seguenti risultati di apprendimento relativi al profilo educativo, culturale e professionale dello studente: utilizzare modelli appropriati per investigare su fenomeni e interpretare dati sperimentali; cogliere l importanza dell orientamento al risultato, del lavoro per obiettivi e della necessità di assumere responsabilità nel rispetto dell etica e della deontologia professionale; utilizzare i linguaggi settoriali delle lingue straniere previste dai percorsi di studio per interagire in diversi ambiti e contesti di studio e di lavoro; intervenire nelle diverse fasi e livelli del processo produttivo, dall ideazione alla realizzazione del prodotto, per la parte di propria competenza, utilizzando gli strumenti di progettazione, documentazione e controllo; riconoscere gli aspetti di efficacia, efficienza e qualità nella propria attività lavorativa; padroneggiare l uso di strumenti tecnologici con particolare attenzione alla sicurezza nei luoghi di vita e di lavoro, alla tutela della persona, dell ambiente e del territorio. COMPETENZE DISCIPLINARI E INTERDISCIPLINARI COMPETENZE DISCIPLINARI Saper scegliere dispositivi e strumenti in base alle loro caratteristiche funzionali; Saper descrivere e comparare il funzionamento di dispositivi e strumenti elettronici e di telecomunicazione; Saper individuare e utilizzare gli strumenti di comunicazione e di team working più appropriati per intervenire nei contesti organizzativi e professionali di riferimento; Saper utilizzare le reti e gli strumenti informatici nelle attività di studio, ricerca e approfondimento disciplinare; Saper redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali. Saper gestire progetti secondo le procedure e gli standard previsti dai sistemi aziendali di gestione della qualità e della sicurezza; COMPETENZE INTERDISCIPLINARI Saper utilizzare, in contesti di ricerca applicata, procedure e tecniche per trovare soluzioni innovative e migliorative, in relazione ai campi di propria competenza; saper cogliere l importanza dell orientamento al risultato, del lavoro per obiettivi e della necessità di assumere responsabilità nel rispetto dell etica e della deontologia professionale; saper riconoscere gli aspetti di efficacia, efficienza e qualità nella propria attività lavorativa; saper interpretare il proprio autonomo ruolo nel lavoro di gruppo; essere consapevole del valore sociale della propria attività, partecipando attivamente alla vita civile e culturale a livello locale, nazionale e comunitario; saper riconoscere e applicare i principi dell organizzazione, della gestione e del controllo dei diversi processi produttivi; 2
3 saper analizzare criticamente il contributo apportato dalla scienza e dalla tecnologia allo sviluppo dei saperi e al cambiamento delle condizioni di vita; saper riconoscere le implicazioni etiche, sociali, scientifiche, produttive, economiche e ambientali dell innovazione tecnologica e delle sue applicazioni industriali; saper orientarsi nella normativa che disciplina i processi produttivi del settore di riferimento, con particolare attenzione sia alla sicurezza sui luoghi di vita e di lavoro sia alla tutela dell ambiente e del territorio. ABILITA Rappresentare segnali e determinarne i parametri. Applicare leggi, teoremi e metodi risolutivi delle reti elettriche nell analisi di circuiti. Riconoscere la funzionalità e le strutture dei sistemi a logica cablata. Contestualizzare le funzioni fondamentali di un sistema e di una rete di telecomunicazioni. Individuare i parametri relativi al comportamento esterno dei dispositivi e realizzare collegamenti adattati. Individuare i parametri che caratterizzano una forma d'onda periodica nel dominio del tempo e della frequenza. Determinare i parametri per la caratterizzazione o la scelta di un mezzo trasmissivo. Riconoscere le funzionalità dei principali dispositivi elettronici analogici. Riconoscere la struttura, l evoluzione, i limiti delle reti a commutazione di circuito. Scegliere gli elementi di un sistema di trasmissione. Riconoscere le cause di degrado della qualità dei segnali. Individuare i servizi forniti dai sistemi per la comunicazione in mobilità in base alle loro caratteristiche. Individuare i servizi forniti delle reti convergenti multiservizio in base alle loro caratteristiche. Utilizzare il lessico e la terminologia tecnica di settore anche in lingua inglese. Individuare le normative di settore sulla sicurezza. CONOSCENZE Caratterizzazione nel dominio del tempo delle forme d'onda periodiche. Reti elettriche in regime continuo e in regime alternato. Elettronica digitale in logica cablata. Modelli e rappresentazioni di componenti e sistemi di telecomunicazione. Decibel e unità di misura. Analisi di segnali periodici e non periodici. Portanti fisici e tecniche di interconnessione tra apparati e dispositivi. Ricetrasmissione e propagazione delle onde elettromagnetiche. Principi di elettronica analogica per le telecomunicazioni. Tecniche di modulazione nei sistemi di trasmissione analogica. Reti a commutazione di circuito e tecniche di multiplazione e commutazione. Apparati e tecniche per sistemi di trasmissione digitali in banda base e in banda traslata. Parametri di qualità di un segnale in un collegamento di telecomunicazioni. Architettura, servizi e tendenze evolutive dei sistemi per la comunicazione in mobilità. Architettura e servizi delle reti convergenti multi servizio. Lessico e terminologia tecnica di settore anche in lingua inglese. 3
4 Normative di settore nazionale e comunitaria sulla sicurezza. PIANIFICAZIONE DEL CURRICOLO MODULO I: Reti elettriche La legge di Ohm. Le proprietà delle resistenze in serie e parallelo. Il significato di potenza elettrica e di bilancio energetico. Il significato di bipolo attivo e passivo. Le leggi Kirchoff. Il metodo di sovrapposizione degli effetti. Il teorema di Thevenin. Il codice colori dei resistori. La definizione di potenza elettrica. Risolvere circuiti elettrici anche complessi utilizzando le leggi di Kirchoff, il metodo di sovrapposizione degli effetti e il teorema di Thevenin. Utilizzare il multimetro, l alimentatore, l oscilloscopio e il generatore di funzioni per l implementazione e la verifica dei componenti e dei metodi di analisi delle reti. Calcolare la potenza dissipata in una rete elettrica MODULO II: Algebra di Boole e circuiti logici I teoremi e le proprietà fondamentali della logica combinatoria. I teoremi di De Morgan. Il significato di minimizzazione e ottimizzazione delle funzioni logiche. Utilizzare gli operatori logici fondamentali, universali e derivati. Rappresentare le funzioni logiche in somma canonica e prodotto canonico. Utilizzare le mappe di Karnaugh. Minimizzare e ottimizzare le funzioni logiche. MODULO III: Circuiti combinatori e sequenziali Le caratteristiche di un decodificatore binario e BCD, di un codificatore, di un multiplexer e di un demultiplexer, di un latch, di un flip-flop e di un contatore asincrono e divisore di frequenza. Le caratteristiche di un Shift-Register. Realizzare semplici circuiti con decodificatori binari e BCD; utilizzare decodificatori BCD/7 segmenti, codificatori, multiplexer e demultiplexer, latch S- R a porte NOR e a porte NAND, latch e Flip-Flop D, Flip-Flop J-K, contatori asincroni e divisori di frequenza in base a specifiche di progetto. 4
5 MODULO IV: Dispositivi a semiconduttore Le caratteristiche voltamperometriche del diodo reale e del diodo ideale. La caratteristica voltamperometrica del diodo Zener. Le caratteristiche dei circuiti limitatori e raddrizzatori. Le caratteristiche del limitatore doppio. Il significato di BJT. Funzionamento del transistor BJT come interruttore.. Realizzare semplici circuiti limitatori e raddrizzatori. Realizzare porte AND e OR a diodi. Progettare semplici comandi di elementi di potenza con BJT MODULO V: Circuiti capacitivi La relazione tra Q e V su un condensatore in regime continuo. La relazione tra corrente e tensione su un condensatore in regime variabile. Analizzare e calcolare i parametri di un circuito R-C in regime transitorio MODULO VI: Amplificatori operazionali e applicazioni Il principio di funzionamento degli amplificatori operazionali e il significato dei suoi parametri ideali e reali. Gli schemi delle varie configurazioni e il significato di massa virtuale. Gli schemi delle varie configurazioni. Calcolare l errore di uscita e conoscere il metodo per correggerlo. Calcolare lo Slew-Rate in relazione a particolari segnali periodici. Analizzare e sintetizzare semplici circuiti di amplificazione. Ottimizzare le soluzioni in termini di componenti utilizzati. Determinare le principali formule di progetto. Analizzare e sintetizzare semplici dispositivi in cui sono richiesti i vari tipi di comparatori. Adattare le tensioni di uscita.. PERIODO: Aprile MODULO VII: Trasduttori Le caratteristiche generali dei trasduttori e il funzionamento dei componenti studiati. Dimensionare i dispositivi per il condizionamento degli ingressi. MODULO VIII: Conversione analogico digitale I principi della conversione D/A e A/D. 5
6 I parametri caratterizzanti i due tipi di convertitori e le tipologie di errore. Significato di errore di quantizzazione e importanza della sua riduzione. Dimensionare alcuni tipi di DAC e ADC e comprendere le differenze esistenti tra le varie tecnologie di realizzazione. LABORATORIO: Utilizzo della scheda Arduino per il progetto e la prototipazione di circuiti per l automazione con uso di sensori e moduli di comunicazione bluetooth e di rete. 6
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