ISTITUTO SUPERIORE ENRICO FERMI PROGRAMMAZIONE DEL GRUPPO DISCIPLINARE INDIRIZZO ELETTRONICA ED ELETTROTECNICA. a.s. 2016/2017

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1 DISCIPLINA: ISTITUTO SUPERIORE ENRICO FERMI PROGRAMMAZIONE DEL GRUPPO DISCIPLINARE INDIRIZZO ELETTRONICA ED ELETTROTECNICA ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA INSEGNANTI: Tessari Rita, Malavasi Maurizio a.s. 2016/2017 ARTICOLAZIONE: ELETTRONICA ORE SETTIMANALI: 6 TOTALE ANNUALE: 198 PROGRAMMAZIONE ANNUALE (SEQUENZA DI LAVORO) UNITA DIDATTICHE MODULO 1: Generazione di forme d onda Trigger di Schmitt, Astabile, Monostabile, 1.1 Generatore di segnali triangolari Timer 555 Derivatore ed integratore ad operazionale: Risposta nel dominio del tempo e della frequenza 1.2 Analisi nel tempo per segnali a onda quadratriangolare-sinusoidale. Utilizzo come filtri attivi. PERIODO Settembre- Ottobre Ottobre- Novembre CLASSI: 5E ELE ORE DI LEZIONE 35 ore 10 ore 1.3 Oscillatori sinusoidali: Condizione di Barkhausen Ponte di Wien Quadratura Oscillatori in AF :Colpitts e Hartley Ricerca delle condizioni di oscillazione nei sistemi a reazione positiva Dicembre 20 ore MODULO 2: Conversione tensione-corrente e corrente-tensione Circuiti e principi di base Progetto di interfacce per sensori e 2.1 Gennaio condizionamento 2.2 Circuiti applicativi per condizionamento progettati per AD590 e LM35 (controllo di temperatura). Gennaio MODULO 3: Conversione tensione-frequenza e frequenza-tensione Principio di funzionamento a bilanciamento di 3.1 carica Analisi di un convertitore integrato (LM 331- Febbraio 20 ore 5 ore 25 ore

2 ) Applicazioni tipiche (integrazione a lungo termine trasmissione. ecc.) MODULO 4: Conversione ADC e DAC Principi generali Convertitori D/A : a resistori pesati, a scala R R Convertitori commerciali (DAC 0800) Marzo 15 ore 4.2 Convertitori A/D : flash, approssimazioni successive, a conteggio, ad integrazione. Convertitori commerciali (ADC 0804). Marzo 20 ore MODULO 5: Filtri attivi Filtri di Butterworth, Chebyshev, Bessel. Filtri Universali a variabili di stato. 5.1 Esercizi di progetto per filtri del 2 ordine. Esercizi di progetto per 3 ordine. 5.2 Aprile 20 ore MODULO 6: Comunicazioni: modulazioni e trasmissione dati 6.1 Modulazioni analogiche AM e FM Aprile-Maggio 10 ore 6.2 Modulazioni impulsive PAM, PWM, PPM Maggio 5 ore 6.3 Trasmissione digitale e codifiche (NRZ, RZ,Manchester) Maggio 5 ore 6.4 Modulazioni numeriche (ASK, FSK, PSK. QAM-PSK) Maggio 5 ore 6.5 Ethernet (livelli OSI e TCP-IP) Maggio 3 ore RESPONSABILI DEL COORDINAMENTO EN-ET: prof. Bruno Rosignoli prof. Alessandro Franzetti Firme dei Coordinatori. 1

3 UNITÀ DIDATTICA FORMATIVA CAPITALIZZABILE N 1 GENERAZIONE DI FORME D ONDA AD OPERAZIONALE E CON INTEGRATI DEDICATI Trigger di Schmitt, Astabile, Monostabile, Generatore di segnali triangolari Timer 555 Derivatore ed integratore ad operazionale: Risposta nel dominio del tempo e della frequenza Analisi nel tempo per segnali a onda quadratriangolare-sinusoidale. Utilizzo come filtri attivi. Condizione di Barkhausen Ponte di Wien Quadratura Oscillatori in AF :Colpitts e Hartley Ricerca delle condizioni di oscillazione nei sistemi a reazione positiva LABORATORIO : Verifica della risposta dei circuiti progettati in teoria con misure di laboratorio e simulazione con Microcap8. Verifica pratica della risposta di un derivatore e di un integratore ideale nel dominio del tempo e della frequenza. Correzione delle anomalie di risposta. Verifica della risposta di oscillatori progettati in teoria con misure di laboratorio e simulazione con Microcap8. Realizzazione trasmettitore con modulazione FM di un oscillatore Colpitts a 100Mhz Saper distinguere la differenti risposte di circuiti ad operazionale in retroazione negativa e positiva Saper analizzare teoricamente un circuito formatore di onda quadra Conoscere almeno un dispositivo dedicato (es. ne555). Saper effettuare alcuni semplici progetti di trigger, astabili, monostabili Saper collaudare i dispositivi progettati in teoria. Saper progettare semplici convertitori di forme d onda Saper individuare le differenti risposte nel tempo e in frequenza dello stesso circuito. Saper ricercare le condizioni di oscillazione nei sistemi a reazione positiva Saper progettare almeno due oscillatori (in BF e AF). Saper applicare in pratica il concetto di modulazione analogica. 2

4 Metodologia (1) F L- EN- EP E- L- S 65 ore 3

5 UNITÀ DIDATTICA FORMATIVA CAPITALIZZABILE N 2 (TITOLO) CONVERSIONE V-I E I-V Circuiti e principi di base Progetto di interfacce per sensori e condizionamento Saper progettare circuiti di interfaccia fra sensori e sistemi di acquisizione dati Saper dimensionare semplici circuiti di condizionamento dei segnali LABORATORIO: circuiti applicativi condizionati progettati per AD590 e LM35 (controllo di temperatura). Metodologia (1) F L- G-EN -EP T- E- L- S 25 ore 4

6 UNITÀ DIDATTICA FORMATIVA CAPITALIZZABILE N 3 (TITOLO) CONVERSIONE TENSIONE-FREQUENZA E FREQUENZA-TENSIONE Conoscere il principio di funzionamento a bilanciamento di carica Principio di funzionamento a bilanciamento di carica Analisi di un convertitore integrato (LM ) Applicazioni tipiche (integrazione a lungo termine trasmissione. ecc.) LABORATORIO: Uso del LM Saper utilizzare almeno un dispositivo commerciale (es. LM 331) Conoscere le applicazioni tipiche della conversione V-F. Metodologia (1) F L- G-EN -EP T- E- L- S 25 ore 5

7 UNITÀ DIDATTICA FORMATIVA CAPITALIZZABILE N 4 (TITOLO) CONVERSIONE ANALOGICO-DIGITALE E DIGITALE-ANALOGICA Conoscere le strutture interne dei dispositivi commerciali e saperli utilizzare in pratica. Principi generali Convertitori A/D : flash, approssimazioni successive, a conteggio, ad integrazione Convertitori D/A : a resistori pesati, a scala R-2R Convertitori commerciali (ADC 0804 DAC 0800) LABORATORIO: Uso del DAC0800 E ADC0804. Saper verificare in laboratorio il funzionamento di due dispositivi commerciali (ADC 0804 DAC 0800). Metodologia (1) F L- G-EN -EP T- E- L- S 35 ore 6

8 UNITÀ DIDATTICA FORMATIVA CAPITALIZZABILE N 5 (TITOLO) FILTRI ATTIVI Filtri di Butterworth, Chebyshev, Bessel. Filtri Universali a variabili di stato. Esercizi di progetto per filtri del 2 ordine. Esercizi di progetto per 3 ordine (cenni). LABORATORIO: Misure in AC sui filtri attivi progettati in teoria. Approfondimento delle tecniche di misura con lo sweep. Saper individuare la tipologia di un filtro dal suo schema Saper studiare teoricamente un filtro del I e del II ordine con tecniche appropriate di analisi (Trasformata di Laplace) Saper progettare un filtro di secondo e terzo ordine con dispositivi operazionali o dedicati Metodologia (1) F L- G-EN -EP T- E- L- S 20 ore 7

9 UNITÀ DIDATTICA FORMATIVA CAPITALIZZABILE N 6 (TITOLO) COMUNICAZIONI: MODULAZIONI E TRASMISSIONI DATI Cavi e fibre ottiche Modulazioni analogiche AM e FM Modulazioni impulsive PAM, PWM, PPM Trasmissione digitale e codifiche (NRZ, RZ,Manchester) Modulazioni numeriche (ASK, FSK, PSK. QAM-PSK) Ethernet (livelli OSI e TCP-IP) LABORATORIO: esercitazioni su pannelli didattici Simulazioni al computer. Conoscere e saper analizzare un sistema di comunicazione a distanza con relativi mezzi di trasporto (cavi e fibra ottica) Inquadrare le modulazioni analogiche e impulsive nei loro contesti applicativi Saper analizzare i sistemi di trasmissione digitale con relative codifiche e modulazioni numeriche Elementi di comunicazione fra computer (cenni) Metodologia (1) F L- G-EN -EP T- E- L- S 28 ore 8

10 (1) METODOLOGIE D INSEGNAMENTO: F = Lezione frontale classica I = Lezione interattiva, articolata con interventi D = Discussione in aula L = Laboratorio E = Esercitazione individuale G = Lavori, esercitazioni di gruppo M = Costruzione di mappe concettuali P = Problem solving EG = Esercitazione grafica EN = Esercitazione numerica EP = Esercitazione pratica A = Utilizzo di audiovisivi T = Analisi di testi, manuali, depliants S = Stage V = Visite guidate SI = Supporti informatici RP = Role play (drammatizzazione) =. (2) STRUMENTI DIDATTICI T = Riferimento al testo in adozione E = Svolgimento di esercizi di difficoltà graduale a svolgimento guidato L= Esperienze in Laboratorio di F= Filmati da Internet A = Audiovisivi S = Software applicativi =. (1) STRUMENTI DI VERIFICA S = Prova scritta I = Interrogazione orale T = Test D = Interrogaz. dialogata con la classe P = Prova pratica PG = Prova grafica PL = Prova pratica di Laboratorio SG = Prova scritta-grafica R = Relazioni =. Qualora lo si ritenesse necessario, i docenti di teoria e laboratorio, in compresenza durante le ore destinate al laboratorio potranno stabilire, di comune accordo, di ricorrere alla suddivisione della classe in due gruppi, uno da condurre in laboratorio, l altro da tenere in aula per svolgere altre attività didattiche. Questa ipotesi di lavoro permette di attivare eventuali recuperi o potenziamenti in itinere. 9

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