ISTITUTO DI ISTRUZIONE SUPERIORE BUCCARI MARCONI” · Metodo delle correnti cicliche o di Maxwell....

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Indirizzi: Trasporti Marittimi / Apparati ed Impianti Marittimi / Logistica Viale Colombo, 60 Cagliari Indirizzi: Elettrotecnica ed Elettronica / Informatica e Telecomunicazioni Via Pisano, 7 Cagliari 070554758 Indirizzo Serale: Progetto Sirio – Elettrotecnica ed Elettronica Via Pisano, 7 Cagliari 070498358

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Certificazione ISO 9001-2008

AJAEU/13/13083

ISTITUTO DI ISTRUZIONE SUPERIORE “BUCCARI – MARCONI” Viale Colombo 60 – 09125 Cagliari - Uff. Presidenza / Segreteria 070300303 – 070301793 070340742

Codice Fiscale: 92200270921 – Codice Univoco: UFAXY4 - Codice Meccanografico: CAIS02300D ========================================

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Programma di Elettrotecnica-Elettronica-Articolazione Elettronica Classe Terza W

Docente: Prof. Roberto Salustro-Lab. Prof. Roberto Dessi ore settimanali:6 (3teoria-3laboratorio)-libro di testo:

E. Ambrosini-F.Spataro “Elettrotecnica ed Elettronica 1” Ed. Tramontana

Contenuti disciplinari

U.A.1 : I circuiti elettrici e le relative misure

SZ.1A-Struttura della materia. La corrente elettrica. Il generatore elettrico. Multipli e sottomultipli delle unità di

misura.

SZ.1B-Componenti e circuiti. La resistenza, il resistore e la legge di Ohm. La legge di Joule e la potenza

elettrica. Forme costruttive dei resistori. Il generatore elettrico nel circuito. Circuiti serie. Le grandezze

elettriche in un circuito e gli strumenti per misurarle.

La legge di Ohm in un circuito chiuso. Il potenziometro, il reostato e il trimmer. Circuiti parallelo. La dualità.

La risoluzione delle reti elementari. Generatori elettrici di tensione e di corrente. Le condizioni di massimo

trasferimento tra generatore e utilizzatore.

SZ.1C-Unità di misura. Errori di misura. Errori assoluti ed errori relativi. Criteri di inserzione degli strumenti.

Caratteristiche degli strumenti tradizionali. L’alimentatore stabilizzato.

Segnali. Segnali unidirezionali e bidirezionali. Il valore medio. Segnali alternati. Il valore efficace e picco-

picco. Alcuni segnali tipici. Il valore efficace in presenza di componente continua. Il multimetro digitale. Il

generatore di funzione. L’oscilloscopio.

SZ.1D-Principi di Kirchhoff. Metodo delle correnti cicliche o di Maxwell. Metodo dei potenziali ai nodi. Il

principio della sovrapposizione degli effetti. Il principio di Thevenin.

U.A.2 : L’elettrostatica e il condensatore

SZ.2A-Fenomeni elettrostatici. Legge di Coulomb. Il campo elettrico.

SZ.2B-La capacità elettrica e il condensatore. Condensatori in serie e in parallelo. L’energia di un condensatore.

SZ.2C-I fenomeni transitori nei circuiti RC. Circuito derivatore e integratore.

U.A.3 : Le basi dell’elettronica digitale

SZ.3A-Universalità dell’elettronica digitale. Sistemi digitali.

SZ.3B-Sistemi di numerazione. Conversioni. Aritmetica binaria.

SZ.3C-Variabili logiche e circuiti combinatori. Algebra di Boole. Funzioni logiche primarie. Altre funzioni

logiche. Gruppi universali. Livelli logici e circuiti.

Il concetto di porta logica. Forme canoniche. Le mappe di karnaugh.

U.A.4 : Le famiglie logiche e gli integrati digitali

SZ.4A-Le scale di integrazione. Le famiglie logiche. Parametri dei dispositivi digitali.

SZ.4B-Multiplexer. Demultiplexer. I codici. Gli encoder. I decoder. I display.

U.A.5 : I circuiti sequenziali

SZ.5A- Classificazione dei flip-flop. Flip-Flop con porte Nand, ingressi attivi alti e bassi. Flip-Flop con porte

Nor, ingressi attivi alti e bassi. Flip-Flop Set/Reset. Flip-Flop temporizzati con Clock di livello e di transizione.

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U.A.8 : Il regime sinusoidale

SZ.8A-La funzione sinusoidale. Rappresentazione vettoriale delle grandezze sinusoidali. Il metodo simbolico. I

componenti passivi lineari a regime sinusoidali. Il resistore. Il condensatore. L’induttore. Circuiti serie. Circuiti

RC serie. Circuiti RL serie. Circuiti RLC. Circuiti parallelo. Circuiti serie-parallelo.

PROGRAMMA DI LABORATORIO DI ELETTRONICA CLASSE 3W

Utilizzo del programma Multisim per la simulazione circuitale.

Multisim circuiti serie.

Riconoscimento codice colore resistori.

Verifica dei circuiti serie, parallelo e serie-parallelo.

Visualizzazione di un segnale periodico, uso del generatore di funzione e dell’oscilloscopio. Valutazione della

presenza di una componente continua.

Porte logiche: realizzazione di reti logiche elementari e valutazione dei risultati delle stesse.

Simulazione di reti logiche elementari.

Risposta al gradino dei circuiti derivatori o generatori di impulsi.

Analisi sperimentale dei transitori RC tramite Excel.

Circuito RC in regime sinusoidale, misura dello sfasamento con simulazione.

Misure sui circuiti RC.

Multiplexer integrato per ottenere una specifica forma di multiplazione di dati.

Demultiplexer montaggio e verifica sperimentale.

Realizzazione di un semaforo con de multiplexer.

Flip-Flop Set/Reset.

Flip-Flop utilizzato come divisore di frequenza per funzionamento automatico circuito semaforico.

Uso di Ultiboard per realizzazione circuito stampato controllo semaforico.

Cagliari 10 Giugno 2017 Gli insegnanti Gli alunni _____________________ _____________________ _____________________ _____________________ _____________________

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Programma di Elettrotecnica-Elettronica-Articolazione Elettronica Classe Quarta W

Docente: Prof. Roberto Salustro-Lab. Prof. Roberto Dessi ore settimanali:6 (3teoria-3laboratorio)-libro di testo:

E. Ambrosini-F.Spataro “Elettrotecnica ed Elettronica 2” Ed. Tramontana Al termine del corso l’alunno dovrà:

dimensionare sistemi elettronici ed elettrici, produrre la documentazione relativa;

conoscere le funzioni di elaborazione e di generazione dei segnali;

padronanza nell’uso della strumentazione e nelle tecniche di misura;

capacità di leggere e utilizzare i dati tecnici relativi alla componentistica;

conoscenza del mercato della componentistica.

-Reti elettriche e segnali analogici-

OBIETTIVI Conoscenze: Componenti elettronici passivi. Teoremi delle reti elettriche. Generatori di tensione e di corrente indipendenti e dipendenti. Segnali periodici. Potenza. Contenuti: Analizzare e risolvere reti elettriche in regime continuo e sinusoidale. Trattare i componenti elettronici di base. I segnali analogici e la loro rappresentazione analitica I componenti elettronici lineari nel dominio del tempo e della frequenza Teoria dei quadripoli METODI E VALUTAZIONE Lezione frontale-Materiali didattici:lavagna,testo-Esercizi,verifiche,test -Diodi e loro applicazioni fondamentali OBIETTIVI Conoscenze: Struttura e funzionamento del diodo a semiconduttore. Metodi di analisi per circuiti con diodi. Circuiti applicativi: raddrizzatori,limitatori,fissatori, stabilizzatori con diodo Zener. Contenuti: Valutare il comportamento di circuiti con diodi usando i metodi analitico e grafico per ricavare la curva di trasferimento. Dimensionare i circuiti fondamentali in funzione di varie applicazioni. I semiconduttori, giunzione PN, diodo a semiconduttore, applicazioni circuitali. METODI E VALUTAZIONE Lezione frontale-Materiali didattici:lavagna,testo-Esercizi,verifiche,test -Transistore bipolare (BJT)-




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OBIETTIVI Conoscenze: Struttura e caratteristiche del BJT. Funzionamento come interruttore e come amplificatore. Reti di polarizzazione. Configurazioni amplificatrici fondamentali. Contenuti: Leggere e interpretare i fogli tecnici e comprendere il significato dei parametri. Saper scegliere i tipi di BJT più adatti al progetto. Essere in grado di effettuare l’analisi e la sintesi delle configurazioni base. Realizzare e collaudare i circuiti fondamentali. BJT: struttura, principio di funzionamento, circuito equivalente e caratteristiche tensione-corrente; funzionamento in interdizione e saturazione; Polarizzazione e stabilizzazione. METODI E VALUTAZIONE Lezione frontale-Materiali didattici:lavagna,testo-Esercizi,verifiche,test -Amplificatori di segnale- OBIETTIVI Conoscenze: Amplificatori di segnale e principali parametri. Contenuti: Essere in grado di effettuare l’analisi e il progetto di amplificatori. Realizzare montaggi ed effettuare misure e test sugli amplificatori di segnale. Struttura dell’amplificatore. L’amplificatore a emettitore comune. Circuito equivalente del BJT ai piccoli segnali. Studio analitico del,l’amplificatore a emettitore comune. METODI E VALUTAZIONE Lezione frontale-Materiali didattici:lavagna,testo-Esercizi,verifiche,test -Amplificatori operazionali- OBIETTIVI Conoscenze: Amplificatore operazionale ideale e reale. Parametri caratteristici. Configurazioni fondamentali in funzionamento lineare. Contenuti: Analizzare circuiti con amplificatori operazionale nelle configurazioni ad anello aperto e chiuso. Definire la struttura circuitale idonea a svolgere varie funzioni. Dimensionare i componenti circuitali tenendo conto delle specifiche applicative e del comportamento degli amplificatori operazionali reali. L’amplificatore operazionale reale e ideale;funzionamento ad anello aperto; funzionamento ad anello chiuso; amplificatore invertente; sommatore invertente; amplificatore non invertente; sommatore non invertente; amplificatore differenziale e condizionamento del segnale, circuito derivatore. METODI E VALUTAZIONE Lezione frontale-Materiali didattici:lavagna,testo-Esercizi,verifiche,test. Programma di Laboratorio misure elettroniche:

Rappresentazione dei segnali. Alimentatore stabilizzato.

Simulazione con Multisim caratteristica Tensione/Corrente del diodo.

Rilievo della caratteristica Tensione/Corrente del diodo con strumentazione metodo

volt/amperometrico.

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Esame dei circuiti raddrizzatori a diodo semplice e doppia semionda, uso del trasformatore a presa

centrale. Simulazione con Multisim.

Esame delle prestazioni dei circuiti raddrizzatori a diodi. Misure.

Analisi sperimentale filtro passa-basso RC.

Risposta in frequenza modulo e fase di un filtro passa-basso RC.

Progetto della rete di polarizzazione automatica per il BC107B e verifica sperimentale punto di lavoro

statico.

Rilievo della risposta in frequenza e in ampiezza di un amplificatore nella configurazione a

emettitore-comune.

Verifica sperimentale funzionamento amplificatore operazionale configurazione invertente.

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Programma di Elettronica Classe Quinta W

Docente: Prof. Roberto Salustro-Lab. Prof. Roberto Dessi ore settimanali:6

Unità didattica n.1 -L’amplificatore operazionale

Prerequisiti :

-conoscenza delle problematiche elementari sugli amplificatori lineari e loro parametri caratteristici, modello

circuitale equivalente dell’amplificatore di tensione.

Contenuti:

-L’A.O ideale: caratteristiche fondamentali e piedinatura integrato.

- Funzionamento ad anello aperto e il problema della linearità.

-L’A.O. reale e suoi parametri caratteristici.

-Funzionamento ad anello chiuso configurazioni fondamentali: invertente e non invertente.

-Amplificatore differenziale uso nel condizionamento dei segnali.

-Metodi per l’analisi semplificata con i principi di Kirchhoff.

-Applicazioni: inseguitore,invertitore,circuiti sommatori invertenti e non invertenti, integratori ideali e reali

configurazione invertente e non invertente, derivatori ideali e reali configurazione invertente e non

invertente,integratore e derivatore a doppia costante di tempo,limitazione della banda passante. Convertitori

corrente-tensione e tensione-corrente carico fuori massa circuito invertente e non invertente e carico a massa.

Circuiti sfasatori: ritardatori e anticipatori di fase.

Circuiti limitatori con livello di limitazione uguale e diverso da quello della tensione di soglia,limitatori di

precisione ad una semionda configurazione invertente e non invertente,raddrizzatore di precisione a doppia

semionda.

Comparatore rivelatore di zero e di livello,comparatore a finestra,comparatore con isteresi o trigger di Schmitt

destrogiro e sinistrogiro.

Modulo Sample-Hold.

Obiettivi:

-apprendimento delle tecniche di analisi dei circuiti con A.O.

-diventare capaci di progettare le configurazioni analizzate e collaudarle in laboratorio di misure.

Laboratorio: realizzazione e collaudo delle configurazioni invertente e non invertente, di circuiti sommatori.




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Unità didattica n.2 -I generatori di segnali non sinusoidali-

Prerequisiti:

-la reazione positiva negli amplificatori con AO, il comparatore con isteresi, integratore invertente.

Contenuti:

-trigger di Schmitt

-generatore di onda quadra o multivibratore astabile con A.O.

-multivibratore monostabile con A.O.

-generatore di onda triangolare con A.O

Obiettivi:

- acquisire un metodo di analisi dei generatori non lineari con particolare riferimento alle strutture

comprendenti comparatori e integratori, diventare capaci di utilizzare nelle applicazioni pratiche l’integrato

µA 741.

Laboratorio: realizzazione e collaudo di un generatore di onda quadra

Unità didattica n.3 –Gli oscillatori sinusoidali in BF

Prerequisiti :

- parametri caratteristici degli amplificatori.

Contenuti:

Principio di funzionamento e criterio di Barkhausen.

Oscillatore BF : osc. a ponte di Wien

Oscillatore a rete di sfasamento

Oscillatore in quadratura seno-coseno

Obiettivi :

-conoscenza di una procedura per l’analisi degli oscillatori e delle problematiche relative alla loro

realizzazione

-essere in grado di fare un’ analisi dettagliata di almeno uno di essi.

Laboratorio: realizzazione e collaudo di un oscillatore a ponte di Wien .

Unità didattica n.4 – I filtri attivi

Prerequisiti:

- rappresentazioni analitiche e grafiche di una f.d.t.

Contenuti:

-generalità sui vari tipi di filtri

-ordine di un filtro

-f.d.t. di un filtro del 1° ordine con AO passa-basso e passa-alto

-f.d.t. di un filtro del 2° ordine con AO passa-basso, passa-alto,passa-banda ed escludi-banda

-approssimazione di Butterworth

-filtri a reazione positiva semplice

-tecniche di progetto

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Obiettivi:

-essere in grado di rappresentare graficamente la risposta in frequenza dei filtri dopo averne determinato la

f.d.t.

-diventare capaci di progettare le configurazioni analizzate e collaudarle in laboratorio di misure.

Laboratorio: realizzazione e collaudo di un filtro passa-alto e passa-basso.del primo e del secondo ordine, di

un filtro passa-banda

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