Davide Cammarota Dipartimento di Elettronica e Telecomunicazioni Istituto Tecnico Industriale "E....
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Transcript of Davide Cammarota Dipartimento di Elettronica e Telecomunicazioni Istituto Tecnico Industriale "E....
Cesena 11/05/2007
Davide CammarotaDipartimento di Elettronica e Telecomunicazioni
Istituto Tecnico Industriale "E. Mattei" - Maglie (LE) -http://[email protected]
Esperienze di laboratorio “leggero” in aula
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Esperienze di laboratorio “leggero” in aula
Il contesto e le motivazioniDescrizione del sistemaEsempi di risultatiConclusioni
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Esperienze di laboratorio in aula – il contesto
III e IV classe di un Istituto Tecnico Industriale con indirizzo sperimentale (Indirizzo Tecnologico per l'industria e per il terziario avanzato)Discipline coinvolte
Elettronica digitale (3o anno)Elettronica analogica (4o anno)
Motivazioniincrementare l’interesse degli alunni integrare la lezione teorica con contenuti multimediali “dinamici” dal vivoridurre i tempi di apprendimento accrescere la qualità dell’apprendimento
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Esperienze di laboratorio in aula – il sistema
USB
CONNETTORE
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Esperienze di laboratorio in aula – la scheda K8061
Scheda Velleman K8061 – costo < 100 €
Le porte di ingresso/uscita usate sono:8 ingressi analogici, risoluzione 10 bit, 0..5/10 V
8 uscite analogiche, risoluzione 8 bit, 0..5/10 V
Connettore “custom” con funzioni di interfaccia
tra la scheda e il dispositivo sotto prova
Software in Python (GNU Open Source)linguaggio Python (http://www.python.org)
modulo Numpy (elaborazione numerica)
modulo Matplotlib (elaborazione grafica)
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I componenti sotto prova
Circuito di carica RC
Circuiti integrato logico
in tecnologia inverter CMOS
Diodi convenzionali al silicio
Diodi Zener
Diodi LED
Transistori bipolari al silicio BJT NPN
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La tecnica usata per la misura
Ciclo di misura
1. Imposta VDIN
2. Misura VRA e VRB
3. Calcola IDnext
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La tecnica usata per la misura – il codice
next
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La tecnica usata per la misura – il codice
next
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Alcuni risultati ottenuti - diodi a semiconduttore
Caratteristiche di diodiDiodi convenzionali al silicioDiodi ZenerDiodi LEDDiodi alta luminosità
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Alcuni risultati ottenuti - diodi a semiconduttore
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Alcuni risultati ottenuti – inverter CMOS
Caratteristica Vin/Vout Inverter CMOS HCF4049variazione della tensione di alimentazione in modo parametrico – via softwarecalcolo automatico di alcuni parametri (ad esempio tensioni VIH e VIL)
verifica delle diverse porte presenti su dispositivi multiporta (quadrupla NOT)
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Alcuni risultati ottenuti – inverter CMOS
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Alcuni risultati ottenuti – caratteristica uscita BJT NPN
Caratteristica BJT NPNvisualizzazione veloce misura semplificata di alcuni parametri (ad esempio hFE e VCESAT)
possibilità di studio delle variazioni dei parametri con il punto di lavoro
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Alcuni risultati ottenuti – caratteristica uscita BJT NPN
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Alcuni risultati ottenuti – caratteristica uscita BJT NPN
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Alcuni risultati ottenuti – caratteristica uscita BJT NPN
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Alcuni risultati ottenuti – carica di un condensatore
Studio del transitorio di carica di un condensatorecomparazione del grafico teorico/misurato verifica della costante di tempolimiti sulla temporizzazione/velocità del circuitoottimizzazione del software
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Alcuni risultati ottenuti – carica di un condensatore
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Esperienze di laboratorio “leggero” in aula - Conclusioni
E’ stato presentato un modo innovativo di usare le nuove tecnologie in aula per migliorare il processo di insegnamento/apprendimento in Elettronica.Il sistema presentato è low cost.Ci sono queste prospettive di sviluppo/estensione:
ampliamento dei circuiti/dispositivipiattaforma completamente Open Source
Dal sito http://lnx.satellitedidattico.it/k8061 è possibile scaricare il codice sorgente, gli schemi elettrici, queste slide e documentazione varia.
Grazie per l’attenzione