PROGETTAZIONE DIDATTICA ANNUALE

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1 ISTITUTO D ISTRUZIONE SUPERIORE "L. EINAUDI" ALBA ANNO SCOLASTICO 2018/2019 CLASSE 4 H Disciplina: Telecomunicazioni Docenti:Linguanti Vincenzo Aizzi Marco PROGETTAZIONE DIDATTICA ANNUALE MODULI M 1 Trattamento dei segnali nel dominio del tempo e della frequenza M 2 Sistemi di comunicazione e tecniche di trasmissione M 3 Canali di comunicazione fisici e quadripoli M 4 Ponti radio terrestri: antenne M 5 Dispositivi elettronici analogici M 6 Modulazioni analogiche M 7 Il linguaggio Python e Raspberry

2 MODULO 1: Trattamento dei segnali nel dominio del tempo e della frequenza - Funzioni - Calcolo di integrali - Identità trigonometriche - Saper determinare le armoniche tramite gli integrali e i vari parametri - Saper utilizzare l analizzatore di spettro - Saper analizzare i vari segnali - Saper calcolare i vari parametri - Analisi dei segnali - Serie di Fourier - Rappresentazione spettrale - Rappresentazione temporale e spettrale dei segnali aperiodici o di forma arbitraria - Parametri caratteristici dei segnali Svolgimento di esercizi Esercitazioni pratiche in laboratorio Esercitazioni fornite dai docenti Laboratorio con PC Verifiche scritte con esercizi e domande aperte

3 MODULO 2: Sistemi di comunicazione e tecniche di trasmissione - Concetti di base di Elettronica - Concetto di banda base e banda traslata - Concetto di banda base e banda traslata - Modello di un sistema di comunicazione - Concetti di base sulla numerazione binaria - Saper rappresentazione schematica dei vari sistemi di comunicazione in banda base e in banda traslata - Conoscere le tecniche di multiplazione FDM e TDM - Saper riconoscere i vari sistemi di comunicazione e rappresentarli schematicamente - Saper calcolare la frequenza di campionamento - +Tecniche di trasmissione multiplate (FDM e TDM) e loro principio - di funzionamento - Modello di un sistema di comunicazione - Sistemi in banda traslata - Sistemi in banda base - Multiplazione a divisione di frequenza - Multiplazione a divisione di tempo - Digitalizzazione di un segnale analogico Svolgimento di esercizi Esercitazioni pratiche in laboratorio Verifiche scritte con esercizi e domande aperte

4 MODULO 3: Canali di comunicazione fisici e quadripoli - Concetti fondamentali sulle reti elettriche - Concetti di base su funzioni esponenziali e trigonometriche - Concetti di base su numeri complessi e luoghi geometrici - Logaritmi decimali e naturali - Conoscere tipi, costituzione e caratteristiche di una linea di trasmissione - Saper definire le perdite di linea - Saper adattare una linea di trasmissione - Saper definire le perdite lungo la linea - Conoscere tipi di fibre ottiche - Saper calcolare i parametri fondamentali di una fibra ottica - Saper definire le perdite lungo una fibra ottica - Conoscere il significato di adattamento - Conoscere la differenza tra amplificazione e attenuazione - Conoscere i livelli di trasmissione assoluti e relativi - Saper definire dei vari parametri dei quadripoli sia passivi sia attivi - Saper determinare i vari parametri dei quadripoli - Saper fistinguere i vari tipi di attenuazione - Saper calcolare i guadagni e le attenuazioni di un circuito - Classificazione dei canali di comunicazione - Caratteristiche dei canali di comunicazione - Linee di trasmissione - Condizioni di adattamento di linea (linea telefonica) - Caratteristiche delle fibre ottiche - Principi di ottica geometrica - Struttura delle fibre ottiche e realizzazione tecnologica - Propagazione della luce nelle fibre ottiche - Attenuazione nelle fibre ottiche - Tipi di fibre ottiche - Cavi in fibra ottica (cavi ottici) - Sistemi di comunicazione su fibra ottica - Rappresentazione di un quadripolo passivo - Quadripolo di adattamento di impedenza

5 - Attenuazione di un quadripolo - Rappresentazione di un quadripolo attivo - Rappresentazione di un quadripolo passivo - Impedenza di ingresso e di uscita - Adattamento di un quadripolo. Impedenza caratteristica - Quadripolo di adattamento di impedenza - Reti di adattamento a due impedenze - Reti di adattamento a tre impedenze - Attenuazione di un quadripolo - Relazione tra attenuazione e guadagno - Rappresentazione di un quadripolo attivo - Parametri Svolgimento di esercizi Esercitazioni pratiche in laboratorio Verifiche scritte con esercizi e domande aperte MODULO 4: Ponti radio terrestri: antenne - Concetti di base di Elettromagnetismo - Modi di propagazione delle o.e.m. - Parametri delle onde elettromagnetiche - Conoscere i modi di propagazione delle onde elettromagnetiche - Conoscere la polarizzazione - Saper definire i parametri fondamentali delle onde elettromagnetiche - Riconoscere i vari tipi di polarizzazione - Conoscere il funzionamento di un antenna

6 - Riconoscere caratteristiche e proprietà delle antenne - Saper determinare i parametri delle antenne che caratterizzano le proprietà elettriche o direzionali - Riconoscere le caratteristiche direzionali delle antenne - Riconoscere tipi e costituzione delle antenne e loro caratteristiche - Saper definire alcuni parametri di antenne specifiche - Saper utilizzare i vari tipi di antenne nei sistemi di comunicazione - Parametri e grandezze che regolano la propagazione delle onde elettromagnetiche - Polarizzazione delle onde elettromagnetiche - Modi di propagazione delle onde elettromagnetiche - Principio di funzionamento - Caratteristiche elettriche delle antenne - Caratteristiche direzionali delle antenne - Antenne per ponti radio terrestri - Antenne per satelliti artificiali - Antenne per televisione. TVSAT Svolgimento di esercizi Esercitazioni pratiche in laboratorio Verifiche scritte con esercizi e domande aperte

7 MODULO 5: Dispositivi elettronici analogici - Legge di Ohm e principi di Kirchhof - Fondamenti sui diodi - Teoremi e principi delle reti elettriche - Concetto di amplificazione - Teoremi e principi delle reti elettriche - Concetti di base sui circuiti elettrici - Impedenza induttiva e capacitiva - Concetto di guadagno e attenuazione - Logaritmi decimali - Conoscere le caratteristiche e i modelli dei diodi - Conoscere le applicazioni particolari dei diodi e dei relativi circuiti - Saper risolvere circuiti a diodo - Saper calcolare i diversi parametri dei diodi - Essere in grado di interpretare i fogli tecnici dei dispositivi - Conoscere il funzionamento dei bjt - Conoscere le principali applicazioni dei bjt - Conoscere le configurazioni fondamentali dei bjt - Saper dimensionare le reti di polarizzazione - Saper calcolare le grandezze elettriche in gioco - Saper leggere e interpretare i fogli tecnici - Conoscere le differenze tra un amplificatore reale e uno ideale - Conoscere i parametri caratteristici degli amp-op - Conoscere le configurazioni fondamentali degli amp-op - Saper dimensionare un amp-op - Conoscere la classificazione dei filtri passivi - Conoscere la definizione dei vari parametri dei filtri - Saper dimensionare i filtri - Giunzione pn - Il diodo - Polarizzazione - Caratteristiche dei diodi - Modelli semplificati del diodo - Parametri caratteristici dei diodi - Diodo Zener - Circuito come stabilizzatore di tensione e come limitatore di tensione - Valori e sigle commerciali dei diodi Zener - Transistore BJT - Principio di funzionamento

8 - Caratteristiche del BJT - Zone di funzionamento - Retta di carico e punto di lavoro - Polarizzazione del BJT - Applicazioni dei BJT - BJT come interruttore digitale ON-OFF - BJT come amplificatore - BJT come separatore di impedenza AMP-OP ideale - Caratteristiche e parametri dell AMP-OP ideale - AMP-OP reale - Compensazione dell offset in uscita - Configurazioni fondamentali degli AMP-OP - Classificazione e sigle degli AMP-OP - Classificazione dei filtri - Parametri dei filtri Svolgimento di esercizi Esercitazioni pratiche in laboratorio Verifiche scritte con esercizi e domande aperte

9 MODULO 6: Tecniche e sistemi di trasmissione in banda traslata - Concetti di base sul funzionamento di alcuni circuiti elettronici - Sistemi di comunicazione - Concetti di base sui sistemi multiplexati TDM - Concetti di base della rappresentazione spettrale - Sistemi di numerazione binaria - Conoscere le tecniche di mo-demodulazione AM - Conoscere i parametri caratteristici di modulazione - Saper rappresentare i segnali AM sia in tempo sia in frequenza - Riconoscere le tecniche in banda traslata - Saper calcolare i vari parametri di modulazione - Conoscere le tecniche di modulazione DSB e SSB - Conoscere i parametri caratteristici di modulazione - Saper rappresentare i segnali modulati DSB e SSB sia in tempo sia in frequenza - Saper calcolare i vari parametri di modulazione - Conoscere le tecniche di mo-demodulazione FM - Conoscere i parametri caratteristici di modulazione - Saper rappresentare i segnali modulati in frequenza - Conoscere la struttura dei sistemi TDM - Conoscere il campionamento di un segnale - Saper ricostruire un segnale campionato - Riconoscere la struttura dei sistemi multiplexati TDM - Struttura dei sistemi PAM/TDM - Conoscere il rapporto S/R nel sistema PAM - Saper calcolare i parametri del multiplo PAM telefonico - Conoscere la conversione A/D e D/A - Conoscere la struttura dei sistemi PCM/TDM - Conoscere i parametri dei sistemi numerici - Conoscere la struttura del flusso dei dati - Conoscere la codifica di linea e rappresentazione dei segnali codificati - Conoscere la gerarchia dei sistemi numerici - Saper distinguere le varie codifiche di linea - Progettare un sistema in base ai parametri prefissati - Tecnica AM - Finalità della modulazione - Classificazione delle varie tecniche di modulazione - Classificazione delle frequenze - Concetti di modulazione e demodulazione AM

10 - Modulazione di ampiezza con modulante - armonica (sinusoidale) - Modulazione con modulante non armonica - Demodulazione di ampiezza - Modulazione DSB con modulante armonica - Modulazione SSB - Demodulazione DSB/SSB - Confronto tra AM-DSB-SSB - Modulazione di frequenza con modulante armonica - Modulazione di frequenza con modulante non armonica - Demodulazione FM - Confronto tra modulazione AM e FM - Principio della tecnica TDM - Campionamento. Teorema di Shannon - Ricostruzione del segnale campionato. - Problemi di distorsione - Modulazione PAM - Multiplo PAM telefonico - Demodulazione PAM - Quantizzazione - Sistemi PCM - Principio della tecnica TDM Esercitazioni pratiche in laboratorio con programmi in linguaggio evoluto Esercitazioni fornite dai docenti Laboratorio con PC

11 MODULO 7: Il linguaggio Python e Raspberry - Concetti di base sulla programmazione - Conoscere i costrutti del linguaggio Python - Saper scrivere e sperimentare programmi in diversi contesti - Saper utilizzare la scheda Raspberry per semplici applicazioni - Introduzione e un po' di storia - Installare Python, l interprete Python e l'idle - Le funzioni print e input - Variabili e tipi di dati - Numeri e operatori logici in Python - Stringhe in Python - Istruzioni condizionali, cicli - Funzioni - Moduli - La scheda Raspberry - Applicazioni Esercitazioni pratiche in laboratorio con programmi in linguaggio evoluto Esercitazioni fornite dai docenti Laboratorio con PC