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PROGRAMMAZIONE TELECOMUNICAZIONI

II BIENNIO

A.S. 2019/20 Pag. 1di 29

La presente programmazione è stata compilata in coerenza con quella Dipartimento di Informatica, con riferimento al II biennio dell'indirizzo Informatica e Telecomunicazioni.

Tale programmazione tiene presente la linea guida ministeriale, le conoscenze e il livello di preparazione di base degli alunni e la strumentazione presente in laboratorio, al fine di portare ciascun allievo il più vicino possibile alle finalità e agli obiettivi di competenza finale che il corso si propone.

La disciplina “Elettronica e telecomunicazioni” concorre a far conseguire allo studente, al termine del II biennio, i seguenti risultati di apprendimento in termini di competenze disciplinari (CD)

CD1 Utilizzare modelli appropriati per investigare su fenomeni e interpretare dati sperimentali;

CD2 Riconoscere, nei diversi campi disciplinari studiati, i criteri scientifici di affidabilità delle conoscenze e delle conclusioni che vi afferiscono; utilizzare le reti e gli strumenti informatici nelle attività di studio, ricerca e approfondimento disciplinare;

CD3 Utilizzare, in contesti di ricerca applicata, procedure e tecniche per trovare soluzioni innovative e migliorative, in relazione ai campi di propria competenza;

CD4 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;

CD7C Gestire progetti


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Programmazione III anno

Il corso si propone il raggiungimento, al termine del terzo anno, dei seguenti specifici risultati in termini di competenze:

CD1 APPLICARE NELLO STUDIO E NELLA PROGETTAZIONE D’IMPIANTI ED APPARECCHIATURE ELETTRICHE E ELETTRONICHE I PROCEDIMENTI DELL’ELETTROTECNICA E DELL’ELETTRONICA

CD2 UTILIZZARE LA STRUMENTAZIONE DI LABORATORIO E DI SETTORE E APPLICARE I METODI DI MISURA PER EFFETTUARE VERIFICHE CONTROLLI E COLLAUDI.

CD3 ANALIZZARE TIPOLOGIE E CARATTERISTICHE TECNICHE DELLE APPARECCHIATURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE, CON RIFERIMENTO AI CRITERI DI SCELTA PER LA LORO UTILIZZAZIONE ED INTERFACCIAMENTO

CD4 OPERARE NEL RISPETTO DELLE NORMATIVE INERENTI LA SICUREZZA DEL LAVORO E DEGLI AMBIENTI

La metodologia che si intende impostare nello svolgimento del programma comprende: • elaborazione teorica degli argomenti prescelti con chiarimenti, esempi, ed esercizi in classe; • esercitazioni in laboratorio su circuiti realizzati in loco con misura e verifica di parametri

caratteristici utilizzando tecniche specifiche e facendo uso di manuali e documenti tecnici. Il tutto si deve concludere con il collaudo e la relazione finale;

• Nell’esposizione degli argomenti saranno sottolineati gli aspetti tecnici e le varie applicazioni, ricorrendo spesso ad esempi pratici al fine di migliorare il grado di apprendimento e favorire la loro assimilazione. Per l’attività di laboratorio, si userà quanto presente in istituto.

• L'insegnamento della materia è supporto di altre, in particolare di Sistemi e reti e Tecnologie e progettazione di sistemi informatici e di telecomunicazioni.

• Le verifiche scritte, strutturate come esercizi di analisi e sintesi e trattazione di argomenti, saranno minimo tre per quadrimestre. Esse saranno integrate da verifiche orali strutturate come un colloquio sugli argomenti trattati. Sono previsti interventi di recupero, secondo i criteri discussi nelle ADM e nei Dipartimenti, approvati dal Collegio Docenti e riportati nel Piano Formativo.

• Le verifiche pratiche consistono in prove eseguite in laboratorio tramite l’uso della strumentazione e apparecchiature accompagnate dalla relativa relazione.

(UA 1) Unità di apprendimento 1: Elettrotecnica Obiettivi disciplinari: − Conoscere i componenti, le loro caratteristiche e le principali funzioni svolte. − Conoscere i principali teoremi sulle reti elettriche − Applicare i teoremi ad esercizi dedicati. − Analizzare semplici reti elettriche applicando i teoremi noti. − Utilizzare le conoscenze acquisite per eseguire semplici progetti. − Conoscere ed utilizzare l’ambiente Windows e Open Office, − Conoscere ed utilizzare il foglio elettronico.


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Contenuti − Generalità sui bipoli elettrici − Tensione e corrente. − Generatori di tensione e di corrente ideali e reali. − Resistenze in serie e in parallelo. − Legge di Ohm − Definizione di potenza, potenza dissipata da una resistenza − Definizione di rete elettrica − Regola del partitore di tensione. − Regola del derivatore di corrente. − Principi di Kirchhoff − Teorema della sovrapposizione degli effetti. − Teorema di Thevenin − Teorema Di Millman

Laboratorio: alimentatore multimetro digitale resistori bread-board metodi di misura.

Tempo previsto: 35 ore


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(UA 2) Unità di apprendimento 2: Segnali elettrici Obiettivi disciplinari: − Conoscere i principali tipi di segnali. − Analizzare i segnali. − Analizzare semplici reti eccitate con forme d'onda variabili nel tempo.

Contenuti − Segnali periodici, unidirezionali e bidirezionali − Definizione di periodo, frequenza e pulsazione angolare − Valore medio e valore efficace − Onda rettangolare e duty-cicle

Laboratorio: oscilloscopio Tempo previsto: 10 ore

(UA 3) Unità di apprendimento 3: Componenti Obiettivi disciplinari: − Conoscere i componenti e la loro caratteristica. − Conoscerne i principali utilizzi. − Analizzare semplici circuiti dedicati. − Analizzare semplici reti eccitate con forme d'onda variabili nel tempo. − Utilizzare le conoscenze acquisite per eseguire semplici progetti.

Contenuti − Condensatore, capacità − Costante dielettrica del vuoto e del mezzo − Legame tra tensione, capacità e carica − Condensatori in serie ed in parallelo − Legame tra tensione e corrente nel caso di grandezze variabili nel tempo − Transitorio di carica e scarica nel circuito R-C − Definizione di costante di tempo − Risposta all’onda quadra in circuiti R-C e C-R − Conduttori, semiconduttori ed isolanti − Diodo a semiconduttore cenni − Caratteristica tensione corrente − Raddrizzatore a singola e doppia semionda − Alimentatore cenni − Diodo Zener − Diodo LED − Diodo Schottky − Transistor (BJT, JFET e MOSFET), simbolo elettrico e funzionamento ON-OFF − Transistor in saturazione, parametri tipici cenni − Transistor in commutazione e relativi tempi cenni


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Laboratorio: progettazione e verifica di semplici circuiti. Tempo previsto: 15 ore

(UA 4) Unità di apprendimento 4: Sistemi numerici e algebra combinatoria Obiettivi disciplinari: − Conoscere i principali sistemi di numerazione. − Conoscere gli operatori logici ed i principali teoremi di logica matematica. − Applicare i teoremi ad esercizi dedicati. − Analizzare semplici reti logiche. − Utilizzare le conoscenze acquisite per eseguire semplici progetti.

Contenuti − Algebra di Boole − Tavole di verità. − Le funzioni logiche. − Le Mappe di Karnaugh.

Tempo previsto: 10 ore.

(UA 5) Unità di apprendimento 5: Cenni sulle Famiglie Logiche Obiettivi disciplinari: − Conoscere i componenti e le loro caratteristiche. − Conoscere le principali famiglie logiche. − Saper leggere ed interpretare i fogli tecnici relativi. − Analizzare semplici circuiti − Progettare semplici circuiti di interfacciamento.

Contenuti − Scale di integrazione − Le famiglie logiche bipolari e unipolari − Le famiglie TTL − Parametri principali delle famiglie TTL − Le famiglie CMOS − Parametri principali delle famiglie CMOS

Laboratorio: utilizzo fogli tecnici ed interfacciamento. Tempo previsto: 5 ore

(UA 6) Unità di apprendimento 6: Circuiti logici combinatori Obiettivi disciplinari: − Conoscere i circuiti e le loro caratteristiche. − Saper leggere ed interpretare i fogli tecnici relativi. − Analizzare semplici reti logiche. − Utilizzare le conoscenze acquisite per eseguire semplici progetti.


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Contenuti − EXOR e EXNOR. − Semisommatore (Half Adder) − Sommatore (Full Adder) − Comparatori − Codificatori − Selettori di canale.

Laboratorio: Progetto e verifica di semplici circuiti combinatori. Tempo previsto: 5 ore.

(UA 7) Unità di apprendimento 7: Circuiti logici sequenziali Obiettivi disciplinari: − Conoscere i circuiti e le loro caratteristiche. − Saper leggere ed interpretare i fogli tecnici relativi. − Analizzare semplici reti logiche. − Utilizzare le conoscenze acquisite per eseguire semplici progetti.

Contenuti − Memoria elementare: latch. − I flip-flop. − La sincronizzazione. − Flip-flop.: JK, T, D. − Contatori asincroni e sincroni − Registri a scorrimento. Laboratorio: Progetto e verifica di semplici sistemi di visualizzazione. Tempo previsto: 10 ore. Tempo totale previsto per la realizzazione completa del programma, comprensivo di verifiche ed esercitazioni: 99 h


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Rubrica delle competenze: Traguardi formativi

Traguardi Formativi Competenza disciplinare CD.1 APPLICARE NELLO STUDIO E NELLA PROGETTAZIONE DI IMPIANTI ED APPARECCHIATURE ELETTRICHE E

ELETTRONICHE I PROCEDIMENTI DELL’ELETTROTECNICA E DELL’ELETTRONICA

Fonti di legittimazione Racc. del Parlamento Europeo e del Consiglio 18/12/2006 e 23/04/2008DPR 88/2010 – Linee Guida Istituti Tecnici e Professionali

EVIDENZE II Biennio – Classe III

• Effettuare l’analisi delle reti elettriche in continua.

• Realizzare circuiti e reti elettriche lineari e non lineari.

• Effettuare l’analisi dei circuiti logici combinatori e sequenziali.

• Realizzare circuiti logici combinatori e sequenziali.

Disciplina di riferimento Elettronica e Telecomunicazione Disciplina concorrenti Sistemi e reti e Tecnologie e progettazione di sistemi informatici e di telecomunicazioni

ABILITÀ

• Applicare i principi generali di fisica nello studio di componenti, circuiti e dispositivi elettrici ed elettronici, lineari.

• Operare con segnali costanti e sinusoidali, identificare le tipologie di bipoli elettrici definendo le grandezze caratteristiche ed i loro legami.

• Applicare la teoria dei circuiti alle reti elettriche. • Analizzare e dimensionare circuiti e reti elettriche comprendenti

componenti lineari in regime continuo e sinusoidale.

CONOSCENZE

UA.1 Elettrotecnica UA.3 Componenti UA.4 Sistemi numerici e algebra combinatoria UA.5 Cenni sulle Famiglie Logiche UA.6 Circuiti logici combinatori UA.7 Circuiti logici sequenziali


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Livelli di padronanza

Competenza disciplinare CD.1 APPLICARE NELLO STUDIO E NELLA PROGETTAZIONE DI IMPIANTI ED APPARECCHIATURE ELETTRICHE E ELETTRONICHE I PROCEDIMENTI DELL’ELETTROTECNICA E DELL’ELETTRONICA

Fonti di legittimazione Racc. del Parlamento Europeo e del Consiglio 18/12/2006 e 23/04/2008 DPR 88/2010 – Linee Guida Istituti Tecnici e Professionali

Livelli EQF

I II III IV

Sotto la diretta supervisione analizza i principali modelli utilizzati in elettrotecnica ed elettronica e analizza le grandezze fisiche caratteristiche dei sistemi fisici principalmente studiati

Sulla base del modello matematico assegnato e delle misure/osservazioni relative al sistema fisico, è in grado, con un certo grado di autonomia, di analizzare e dimensionare una semplice rete elettrica.

Dall' interpretazione dei risultati delle misure e delle osservazioni sul sistema fisico è in grado di scegliere il modello matematico più adatto tra quelli disponibili. Sulla base del modello scelto è, quindi, in grado di analizzare e dimensionare una rete elettrica.

Anche guidando un piccolo gruppo, è in grado di pianificare un percorso di misura su un sistema fisico. Con i risultati ottenuti è in grado di proporre un possibile modello matematico, che descrive la realtà in esame, al quale applicare i principi di elettrotecnica ed elettronica..


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Traguardi Formativi Competenza disciplinare CD.2 UTILIZZARE LA STRUMENTAZIONE DI LABORATORIO E DI SETTORE E APPLICARE I METODI DI MISURA PER

EFFETTUARE VERIFICHE CONTROLLI E COLLAUDI



• Analizzare un problema di misura in base alla vigente normativa.

• Utilizzare manuali tecnici per una scelta ottimale e consapevole della strumentazione di misura.

• Descrivere le varie metodologie di misura, controllo e collaudo.

• Documentare i risultati di una misura con spirito critico e con riferimento alla normativa vigente.

• Utilizzare specifici software a supporto dell’elaborazione dei dati rilevati e/o acquisiti.

Disciplina di riferimento Elettronica e Telecomunicazioni

Disciplina concorrenti Sistemi e reti e Tecnologie e progettazione di sistemi informatici e di telecomunicazioni

ABILITÀ

• Misurare le grandezze elettriche fondamentali • Rappresentare componenti circuitali, reti e apparati negli schemi

funzionali • Descrivere i principi di funzionamento e le caratteristiche di impiego della

strumentazione di settore • Consultare i manuali di istruzione Utilizzare consapevolmente gli

strumenti scegliendo adeguati metodi di misura e collaudo Valutare la precisione delle misure.

• Effettuare misure nel rispetto delle procedure previste dalle norme Rappresentare ed elaborare i risultati.

CONOSCENZE

UA.1 Elettrotecnica UA.2 Segnali elettrici UA.5 Cenni sulle Famiglie Logiche UA.6 Circuiti logici combinatori UA.7 Circuiti logici sequenziali


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Competenza disciplinare CD.2 UTILIZZARE LA STRUMENTAZIONE DI LABORATORIO E DI SETTORE E APPLICARE I METODI DI MISURA PER EFFETTUARE VERIFICHE CONTROLLI E COLLAUDI


Livelli EQF

I II III IV

Sotto la diretta supervisione analizza le classificazioni basilari e il principio di funzionamento delle principali macchine elettriche e apparecchiature elettroniche. E' in grado di leggere ed interpretare la documentazione tecnica relativa ai dati di targa delle macchine elettriche o delle apparecchiature elettroniche

Con una certa autonomia è in grado di determinare le caratteristiche di funzionamento delle macchine elettriche e delle apparecchiature elettroniche e, limitatamente ai casi più comunica, scegliere la macchina o l'apparecchiatura più idonea al suo impiego. Riconosce i principali passi necessari per il collaudo della macchina elettrica o dell'apparecchiatura elettronica..

In base alla particolare applicazione considerata ed alle caratteristiche delle macchine e delle apparecchiature elettroniche, è in grado autonomamente di scegliere la macchina elettrico o l'apparecchiatura elettronica più idonea. E' in grado, inoltre, di relazionare sulla scelta fatta e sulla prova di collaudo prevista

Di fronte a prevedibili cambiamenti nelle caratteristiche dell'applicazione in esame, è in grado autonomamente di guidare un piccolo gruppo nella modifica dei parametri di controllo ed interfacciamento con il sistema o nella sostituzione della macchina/apparecchiatura utilizzata. E', inoltre, in grado di relazionare in modo critico sulla scelta fatta


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Traguardi Formativi Competenza disciplinare CD.3 ANALIZZARE TIPOLOGIE E CARATTERISTICHE TECNICHE DELLE APPARECCHIATURE ELETTRICHE ED

ELETTRONICHE, CON RIFERIMENTO AI CRITERI DI SCELTA PER LA LORO UTILIZZAZIONE ED INTERFACCIAMENTO



• Analizza le caratteristiche elettriche delle apparecchiature.

• Sceglie le apparecchiature in base alle applicazioni.

• Legge e redige la documentazione tecnica necessaria.



ABILITÀ

• Descrivere e spiegare le caratteristiche elettriche e tecnologiche delle apparecchiature elettriche ed elettroniche.

• Descrivere e spiegare i principi di funzionamento dei componenti circuitali di tipo discreto analogico e logico

CONOSCENZE

UA.1 Elettrotecnica

UA.3 Componenti

UA.5 Cenni sulle Famiglie Logiche

UA.6 Circuiti logici combinatori

UA.7 Circuiti logici sequenziali


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Competenza disciplinare CD. 3 ANALIZZARE TIPOLOGIE E CARATTERISTICHE TECNICHE DELLE MACCHINE ELETTRICHE E DELLE APPARECCHIATURE ELETTRONICHE, CON RIFERIMENTO AI CRITERI DI SCELTA PER LA LORO UTILIZZAZIONE ED INTERFACCIAMENTO


Livelli EQF

I II III IV

Sotto la diretta supervisione impara: a distinguere i principali strumenti di misura e le loro modalità di utilizzo; i primi rudimenti della teoria degli errori per interpretare i risultati delle misure; come redigere la relazione tecnica relativa alla misura effettuata

Con un certo grado di autonomia esegue delle semplici misure utilizzando le procedure standard ed interpreta i risultati ottenuti. E' in grado di redigere una relazione tecnica compilando un modello opportunamente predisposto.

Sulla base delle misura da effettuare è in grado autonomamente di determinare gli strumenti e le procedure più appropriate. Interpreta i risultati ottenuti e relazione sul lavoro svolto.;

E' in grado di pianificare, tenendo conto dei prevedibili cambiamenti, un appropriato percorso di misura e di guidare un piccolo gruppo nella sua attuazione. Interpreta in modo critico il percorso realizzato, il lavoro svolto dal gruppo e i risultati ottenuti.


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Rubrica delle competenze: Traguardi formativi Traguardi Formativi

Competenza disciplinare CD. 4 OPERARE NEL RISPETTO DELLE NORMATIVE INERENTI LA SICUREZZA DEL LAVORO E DEGLI AMBIENTI



• Usare in modo appropriato il lessico specifico relativo ai temi della sicurezza

• Applicare la normativa per realizzare la protezione delle persone dall'elettrocuzione

• Applicare la normativa per identificare e valutare i fattori di rischio in un ambiente di lavoro

• Interpretare la normativa per riconoscere il proprio ruolo rispetto alla sicurezza nell’ambito dell'organigramma aziendale

Disciplina di riferimento Elettrotecnica, Elettronica e Automazione

Discipline concorrenti Sistemi e reti e Tecnologie e progettazione di sistemi informatici e di telecomunicazioni.

ABILITÀ

• Sviluppare sensibilità e attenzione all'analisi e valutazione dei rischi delle attività e degli ambienti di lavoro Individuare e distinguere i concetti di rischio e di pericolo

• Definire la sicurezza e l’affidabilità • Applicare le norme tecniche e le leggi sulla

sicurezza nei settori di interesse: impianti elettrici, impianti tecnologici, controlli e automatismi.

• Valutare i rischi dell’utilizzo dell’energia elettrica ed applicare i metodi di protezione dalle tensioni contro i contatti diretti e indiretti

CONOSCENZE

UA.1 Elettrotecnica

UA.6 Circuiti logici combinatori

UA.7 Circuiti logici sequenziali


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Rubrica delle competenze: Traguardi formativi Livelli di padronanza



Livelli EQF

I II III IV

Sotto la diretta supervisione impara a distinguere i principali concetti legati alla salute e alla sicurezza del lavoro e degli ambienti (Sicurezza, affidabilità, infortuni, rischi, danni biologici, prevenzione).

Con un certo grado di autonomia è in grado di orientarsi all'interno della normativa sulla salute e sulla sicurezza del lavoro e degli ambienti, applicandola limitatamente ai più comuni casi di rischio che si manifestano nel settore elettrico ed elettronico.

Con particolare riferimento al settore elettrico ed elettronico, si assume la responsabilità di analizzare e valutare un semplice processo produttivo in relazione al tema della salute e della sicurezza del lavoro e degli ambienti. Sulla base dei risultati dell'analisi e della normativa specifica propone i necessari accorgimenti per garantire la salute e la sicurezza del processo analizzato e del contesto ambientale in cui il processo è inserito.

E' in grado di guidare un piccolo gruppo di persone allo studio e all'analisi delle tematiche relative alla sicurezza del lavoro e degli ambienti, applicando le abilità acquisite ad un processo produttivo. In itinere e al termine del lavoro è in grado di affrontare i prevedibili cambiamenti e valutare il percorso realizzato ed il proprio ed altrui contributo.


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Programmazione IV anno

Il corso si propone il raggiungimento, al termine del quarto anno, dei seguenti specifici risultati in termini di competenze:

CD1 APPLICARE NELLO STUDIO E NELLA PROGETTAZIONE D’IMPIANTI ED APPARECCHIATURE ELETTRICHE E ELETTRONICHE I PROCEDIMENTI DELL’ELETTROTECNICA E DELL’ELETTRONICA

CD2 UTILIZZARE LA STRUMENTAZIONE DI LABORATORIO E DI SETTORE E APPLICARE I METODI DI MISURA PER EFFETTUARE VERIFICHE CONTROLLI E COLLAUDI.

CD3 ANALIZZARE TIPOLOGIE E CARATTERISTICHE TECNICHE DELLE APPARECCHIATURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE, CON RIFERIMENTO AI CRITERI DI SCELTA PER LA LORO UTILIZZAZIONE ED INTERFACCIAMENTO

CD4 OPERARE NEL RISPETTO DELLE NORMATIVE INERENTI LA SICUREZZA DEL LAVORO E DEGLI AMBIENTI

CD7C PROGETTARE CIRCUITI ELETTRONICI CON RIFERIMENTO AL SETTORE D’IMPIEGO

La metodologia che si intende impostare nello svolgimento del programma comprende: • elaborazione teorica degli argomenti prescelti con chiarimenti, esempi, ed esercizi in classe; • esercitazioni in laboratorio su circuiti realizzati in loco con misura e verifica di parametri

caratteristici utilizzando tecniche specifiche e facendo uso di manuali e documenti tecnici. Il tutto si deve concludere con il collaudo e la relazione finale;

• Nell’esposizione degli argomenti saranno sottolineati gli aspetti tecnici e le varie applicazioni, ricorrendo spesso ad esempi pratici al fine di migliorare il grado di apprendimento e favorire la loro assimilazione. Per l’attività di laboratorio, si userà quanto presente in istituto.

• L'insegnamento della materia è supporto di altre, in particolare di Sistemi e reti e Tecnologie e progettazione di sistemi informatici e di telecomunicazioni.

• Le verifiche scritte, strutturate come esercizi di analisi e sintesi e trattazione di argomenti, saranno minimo tre per quadrimestre. Esse saranno integrate da verifiche orali strutturate come un colloquio sugli argomenti trattati. Sono previsti interventi di recupero, secondo i criteri discussi nelle ADM e nei Dipartimenti, approvati dal Collegio Docenti e riportati nel Piano Formativo.

• Le verifiche pratiche consistono in prove eseguite in laboratorio tramite l’uso della strumentazione e apparecchiature accompagnate dalla relativa relazione.

(UA 1) Unità di apprendimento 1: Reti elettriche in regime sinusoidale Obiettivi disciplinari: − Conoscere i principali teoremi sulle reti elettriche − Applicare i teoremi ad esercizi dedicati. − Analizzare semplici reti elettriche applicando i teoremi noti. − Utilizzare le conoscenze acquisite per eseguire semplici progetti.


II BIENNIO

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Contenuti − Onde sinusoidali, valori caratteristici − Rappresentazione in forma vettoriale di sinusoidi isofrequenziali − Ripasso dei Numeri complessi − Metodo simbolico − Definizione di impedenza − Impedenza di una capacità, induttanza e resistenza. − Relazione fra tensione e corrente in una induttanza, capacità e resistenza. − Impedenze in serie ed in parallelo − Potenza attiva reattiva ed apparente Laboratorio: progettazione e verifica di semplici circuiti. Tempo previsto: 20 ore

(UA 2) Unità di apprendimento 2: Segnali analogici nel dominio del tempo e della frequenza Obiettivi disciplinari − Conoscere i principali argomenti introdotti. − Ricavare la funzione di trasferimento di semplici circuiti. − Leggere i diagrammi di Bode. − Tracciare i diagrammi di Bode asintotici.

Contenuti − Regime armonico − Impedenza − Risonanza. − Definizione di guadagno di tensione, di corrente e di potenza − Funzione di trasferimento − Definizione di decibel − Definizione di poli e zeri − Rappresentazione di poli e zeri sul piano complesso − Diagrammi di Bode in modulo e fase − Regime stazionario cenni − Risposta al gradino cenni − Tempo di salita cenni − Cenni alla teoria dei quadrupoli − Definizione di guadagno di tensione, di corrente e di potenza. − Teorema di Fourier − Spettro di Fourier dei segnali più comuni Laboratorio: metodi per lo studio in frequenza dei circuiti. Tempo previsto: 15

(UA 3) Unità di apprendimento 3: Amplificazione e studio in frequenza Obiettivi disciplinari − Conoscere il componente e le sue applicazioni − Saper leggere ed interpretare i fogli tecnici


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A.S. 2019/20 Pag. 17di 29

− Analizzare circuiti con transistor − Utilizzare le conoscenze acquisite per eseguire semplici progetti

Contenuti − Transistor BJT − Retta di carico statica − Rete di polarizzazione fissa, di collettore ed automatica − Determinazione del punto di funzionamento a riposo − Definizione di frequenze di taglio inferiore e superiore − Circuiti amplificatori di potenza in bassa frequenza cenni Laboratorio: progetto e verifica degli argomenti trattati. Tempo previsto: 10 ore

(UA 4) Unità di apprendimento 4: Amplificatori reazionati Obiettivi disciplinari − Conoscere i principali teoremi ed argomenti trattati − Analizzare i circuiti − Utilizzare le conoscenze acquisite per eseguire semplici progetti

Contenuti − Definizione di blocco, nodo di somma e punto di diramazione. − Blocchi in serie, in parallelo ed in reazione − Algebra degli schemi a blocchi − Definizione di reazione − Schema a blocchi di un amplificatore reazionato − Proprietà di un amplificatore reazionato − Classificazione degli amplificatori − Metodo del guadagno d’anello per il calcolo dell’amplificazione negli amplificatori reazionati. − Cenni alla stabilità

Tempo previsto: 10 ore

(UA 5) Unità di apprendimento 5: Amplificatore operazionale Obiettivi disciplinari − Conoscere i principali teoremi ed argomenti trattati − Saper leggere ed interpretare i fogli tecnici − Analizzare i circuiti − Utilizzare le conoscenze acquisite per eseguire semplici progetti

Contenuti − Schema di un amplificatore operazionale. − Caratteristiche di un amplificatore operazionale ideale e reale. − Amplificatore di tensione, corrente, transresistenza e transconduttanza. − Amplificatore di tensione invertente, concetto di massa virtuale. − Inseguitore di tensione. − Sommatore invertente e non invertente.


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− Derivatore ed integratore.

Laboratorio: progetto e verifica degli argomenti trattati. Tempo previsto: 15 ore

(UA 6) Unità di apprendimento 6: Conversione Obiettivi disciplinari: − Conoscere i principali circuiti − Analizzare semplici circuiti.

Contenuti − Il problema dell’acquisizione dei dati da un processo fisico o tecnologico − Catene di misura digitali: trasduzione, digitalizzazione, codifica e trasmissione − Conversione analogico – digitale e digitale – analogica − DAC a resistori pesati e a rete R-2R − ADC Flash e a doppia rampa

Laboratorio: Prova su componenti integrati. Tempo previsto: 10 ore.


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(UA 7) Unità di apprendimento 7: Linee trasmissive Obiettivi disciplinari: − Conoscere i principali circuiti − Analizzare semplici circuiti.

Contenuti − Tipologie di linee trasmissive − Equazione dei telefonisti − Costanti primarie

Tempo previsto: 10 ore. Tempo totale previsto per la realizzazione completa del programma: 99 h


II BIENNIO

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Traguardi Formativi Competenza disciplinare CD.1 APPLICARE NELLO STUDIO E NELLA PROGETTAZIONE DI IMPIANTI ED APPARECCHIATURE ELETTRICHE E

ELETTRONICHE I PROCEDIMENTI DELL’ELETTROTECNICA E DELL’ELETTRONICA

Fonti di legittimazione Racc. del Parlamento Europeo e del Consiglio 18/12/2006 e 23/04/2008DPR 88/2010 – Linee Guida Istituti Tecnici e Professionali

EVIDENZE II Biennio – Classe IV

• Effettuare l’analisi delle reti elettriche in regime sinusoidale.

• Effettuare l’analisi di circuiti amplificatori a componenti discreti ed integrati.

• Realizzare circuiti amplificatori a componenti discreti ed integrati.

• Conoscere i dispositivi d’interfacciamento

• Conoscere le tipologie delle linee trasmissive

Disciplina di riferimento Elettronica e Telecomunicazione


ABILITÀ

• Applicare i principi generali di fisica nello studio di componenti, circuiti e dispositivi elettrici ed elettronici.

• Operare con segnali sinusoidali, identificare le tipologie di bipoli elettrici definendo le grandezze caratteristiche ed i loro legami.

• Analizzare e dimensionare circuiti e reti elettriche comprendenti componenti lineari e non lineari discreti ed integrati.

CONOSCENZE

UA.1 Reti elettriche in regime sinusoidale

UA.3 Amplificazione e studio in frequenza

UA.4 Amplificatori reazionati

UA.5 Amplificatore operazionale

UA.6 Conversione

UA.7 Linee trasmissive


II BIENNIO

A.S. 2019/20 Pag. 21di 29



Competenza disciplinare CD.1 APPLICARE NELLO STUDIO E NELLA PROGETTAZIONE DI IMPIANTI ED APPARECCHIATURE ELETTRICHE E ELETTRONICHE I PROCEDIMENTI DELL’ELETTROTECNICA E DELL’ELETTRONICA


Livelli EQF

I II III IV

Sotto la diretta supervisione analizza i principali modelli utilizzati in elettrotecnica ed elettronica e analizza le grandezze fisiche caratteristiche dei sistemi fisici principalmente studiati

Sulla base del modello matematico assegnato e delle misure/osservazioni relative al sistema fisico, è in grado, con un certo grado di autonomia, di analizzare e dimensionare una semplice rete elettrica.

Dall' interpretazione dei risultati delle misure e delle osservazioni sul sistema fisico è in grado di scegliere il modello matematico più adatto tra quelli disponibili. Sulla base del modello scelto è, quindi, in grado di analizzare e dimensionare una rete elettrica.

Anche guidando un piccolo gruppo, è in grado di pianificare un percorso di misura su un sistema fisico. Con i risultati ottenuti è in grado di proporre un possibile modello matematico, che descrive la realtà in esame, al quale applicare i principi di elettrotecnica ed elettronica..


II BIENNIO

A.S. 2019/20 Pag. 22di 29


Traguardi Formativi Competenza disciplinare CD.2 UTILIZZARE LA STRUMENTAZIONE DI LABORATORIO E DI SETTORE E APPLICARE I METODI DI MISURA PER

EFFETTUARE VERIFICHE CONTROLLI E COLLAUDI



• Analizzare un problema di misura in base alla vigente normativa.

• Utilizzare manuali tecnici per una scelta ottimale e consapevole della strumentazione di misura.

• Descrivere le varie metodologie di misura, controllo e collaudo.

• Documentare i risultati di una misura con spirito critico e con riferimento alla normativa vigente.

• Utilizzare specifici software a supporto dell’elaborazione dei dati rilevati e/o acquisiti.



ABILITÀ

• Misurare le grandezze elettriche fondamentali • Rappresentare componenti circuitali, reti e apparati negli schemi

funzionali • Descrivere i principi di funzionamento e le caratteristiche di impiego della

strumentazione di settore • Consultare i manuali di istruzione Utilizzare consapevolmente gli

strumenti scegliendo adeguati metodi di misura e collaudo Valutare la precisione delle misure.

• Effettuare misure nel rispetto delle procedure previste dalle norme Rappresentare ed elaborare i risultati.

CONOSCENZE

UA.1 Reti elettriche in regime sinusoidale UA 2 Segnali analogici nel dominio del tempo e della frequenza UA.3 Amplificazione e studio in frequenza UA.4 Amplificatori reazionati UA.5 Amplificatore operazionale UA.6 Conversione


II BIENNIO

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Competenza disciplinare CD.2 UTILIZZARE LA STRUMENTAZIONE DI LABORATORIO E DI SETTORE E APPLICARE I METODI DI MISURA PER EFFETTUARE VERIFICHE CONTROLLI E COLLAUDI


Livelli EQF

I II III IV

Sotto la diretta supervisione analizza le classificazioni basilari e il principio di funzionamento delle principali macchine elettriche e apparecchiature elettroniche. E' in grado di leggere ed interpretare la documentazione tecnica relativa ai dati di targa delle macchine elettriche o delle apparecchiature elettroniche

Con una certa autonomia è in grado di determinare le caratteristiche di funzionamento delle macchine elettriche e delle apparecchiature elettroniche e, limitatamente ai casi più comunica, scegliere la macchina o l'apparecchiatura più idonea al suo impiego. Riconosce i principali passi necessari per il collaudo della macchina elettrica o dell'apparecchiatura elettronica..

In base alla particolare applicazione considerata ed alle caratteristiche delle macchine e delle apparecchiature elettroniche, è in grado autonomamente di scegliere la macchina elettrico o l'apparecchiatura elettronica più idonea. E' in grado, inoltre, di relazionare sulla scelta fatta e sulla prova di collaudo prevista

Di fronte a prevedibili cambiamenti nelle caratteristiche dell'applicazione in esame, è in grado autonomamente di guidare un piccolo gruppo nella modifica dei parametri di controllo ed interfacciamento con il sistema o nella sostituzione della macchina/apparecchiatura utilizzata. E', inoltre, in grado di relazionare in modo critico sulla scelta fatta


II BIENNIO

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Traguardi Formativi Competenza disciplinare CD.3 ANALIZZARE TIPOLOGIE E CARATTERISTICHE TECNICHE DELLE APPARECCHIATURE ELETTRICHE ED

ELETTRONICHE, CON RIFERIMENTO AI CRITERI DI SCELTA PER LA LORO UTILIZZAZIONE ED INTERFACCIAMENTO



• Analizza le caratteristiche elettriche delle apparecchiature.

• Sceglie le apparecchiature in base alle applicazioni.

• Legge e redige la documentazione tecnica necessaria.



ABILITÀ

• Descrivere e spiegare le caratteristiche elettriche e tecnologiche delle apparecchiature elettriche ed elettroniche.

• Descrivere e spiegare i principi di funzionamento dei componenti circuitali di tipo discreto o integrato analogico e logico

CONOSCENZE

UA.3 Amplificazione e studio in frequenza


UA.6 Conversione



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Competenza disciplinare CD. 3 ANALIZZARE TIPOLOGIE E CARATTERISTICHE TECNICHE DELLE MACCHINE ELETTRICHE E DELLE APPARECCHIATURE ELETTRONICHE, CON RIFERIMENTO AI CRITERI DI SCELTA PER LA LORO UTILIZZAZIONE ED INTERFACCIAMENTO


Livelli EQF

I II III IV

Sotto la diretta supervisione impara: a distinguere i principali strumenti di misura e le loro modalità di utilizzo; i primi rudimenti della teoria degli errori per interpretare i risultati delle misure; come redigere la relazione tecnica relativa alla misura effettuata

Con un certo grado di autonomia esegue delle semplici misure utilizzando le procedure standard ed interpreta i risultati ottenuti. E' in grado di redigere una relazione tecnica compilando un modello opportunamente predisposto.

Sulla base delle misura da effettuare è in grado autonomamente di determinare gli strumenti e le procedure più appropriate. Interpreta i risultati ottenuti e relazione sul lavoro svolto.;

E' in grado di pianificare, tenendo conto dei prevedibili cambiamenti, un appropriato percorso di misura e di guidare un piccolo gruppo nella sua attuazione. Interpreta in modo critico il percorso realizzato, il lavoro svolto dal gruppo e i risultati ottenuti.


II BIENNIO

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• Usare in modo appropriato il lessico specifico relativo ai temi della sicurezza

• Applicare la normativa per realizzare la protezione delle persone dall'elettrocuzione

• Applicare la normativa per identificare e valutare i fattori di rischio in un ambiente di lavoro

• Interpretare la normativa per riconoscere il proprio ruolo rispetto alla sicurezza nell’ambito dell'organigramma aziendale


Discipline concorrenti Sistemi e reti e Tecnologie e progettazione di sistemi informatici e di telecomunicazioni

ABILITÀ

• Sviluppare sensibilità e attenzione all'analisi e valutazione dei rischi delle attività e degli ambienti di lavoro Individuare e distinguere i concetti di rischio e di pericolo

• Definire la sicurezza e l’affidabilità • Applicare le norme tecniche e le leggi sulla

sicurezza nei settori di interesse: impianti elettrici, impianti tecnologici, controlli e automatismi.

• Valutare i rischi dell’utilizzo dell’energia elettrica ed applicare i metodi di protezione dalle tensioni contro i contatti diretti e indiretti

CONOSCENZE



UA.6 Conversione



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Livelli EQF

I II III IV

Sotto la diretta supervisione impara a distinguere i principali concetti legati alla salute e alla sicurezza del lavoro e degli ambienti (Sicurezza, affidabilità, infortuni, rischi, danni biologici, prevenzione).

Con un certo grado di autonomia è in grado di orientarsi all'interno della normativa sulla salute e sulla sicurezza del lavoro e degli ambienti, applicandola limitatamente ai più comuni casi di rischio che si manifestano nel settore elettrico ed elettronico.

Con particolare riferimento al settore elettrico ed elettronico, si assume la responsabilità di analizzare e valutare un semplice processo produttivo in relazione al tema della salute e della sicurezza del lavoro e degli ambienti. Sulla base dei risultati dell'analisi e della normativa specifica propone i necessari accorgimenti per garantire la salute e la sicurezza del processo analizzato e del contesto ambientale in cui il processo è inserito.

E' in grado di guidare un piccolo gruppo di persone allo studio e all'analisi delle tematiche relative alla sicurezza del lavoro e degli ambienti, applicando le abilità acquisite ad un processo produttivo. In itinere e al termine del lavoro è in grado di affrontare i prevedibili cambiamenti e valutare il percorso realizzato ed il proprio ed altrui contributo.


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Competenza disciplinare CD. 7C PROGETTARE CIRCUITI ELETTRONICI CON RIFERIMENTO AL SETTORE D’IMPIEGO



• Realizzare lo schema elettronico di un circuito scegliendo i singoli componenti in base all'impiego.

• Applicare la normativa di sicurezza e sul rispetto ambientale. Collaudare i dispositivi elettronici individuando le eventuali anomalie. Utilizzare l'informatica a supporto del proprio lavoro (disegno, simulazione e rappresentazione grafica dei circuiti).


Discipline concorrenti Sistemi e reti e Tecnologie e progettazione di sistemi informatici e di telecomunicazioni

ABILITÀ

• Descrivere i processi di generazione, elaborazione e trasmissione di segnali

• Descrivere il funzionamento e costituzione di componenti e sistemi elettronici integrati

• Risolvere problemi di interfacciamento • Scegliere i componenti in base alle

caratteristiche tecniche e all’ottimizzazione funzionale del sistema

• Utilizzare software dedicati • Utilizzare i software dedicati per l’analisi e la

simulazione.

CONOSCENZE



UA.6 Conversione



II BIENNIO

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Competenza disciplinare CD. 7C PROGETTARE CIRCUITI ELETTRONICI CON RIFERIMENTO AL SETTORE D’IMPIEGO


Livelli EQF

I II III IV

Sotto la diretta supervisione: analizza lo schema elettrico di un circuito riconoscendo i singoli componenti e i loro possibili usi e finalità; impara a distinguere le principali norme che regolano la progettazione dei circuiti elettronici; impara a distinguere le principali anomalie che si possono presentare in un circuito elettronico; impara realizzare semplici schemi elettronici con software specifici.

Con un certo grado di autonomia: con l'uso di software specifici è in grado di realizzare il progetto di un semplice circuito elettronico, individuando i componenti che si possono utilizzare; è in grado di analizzare e valutare le prestazioni del circuito. è in grado di leggere e comprendere la normativa di ordine generale inerente ai circuiti elettronici; è in grado di distinguere le principali azioni necessarie per il collaudo di un circuito elettronico.

Si assume la responsabilità di realizzare, nel rispetto delle normative, il progetto di un circuito elettronico traducendo le specifiche fornite. Collauda il circuito e ne valuta il comportamento utilizzando software dedicati.

Supervisionando il lavoro di un piccolo gruppo è in grado di condurre l'analisi e il progetto di un circuito elettronico, nonché il suo collaudo. Di fronte a prevedibili cambiamenti è in grado autonomamente di adottare le corrette strategie di soluzione. Supporta il lavoro del team e valuta il risultato del suo lavoro e di quello del gruppo.

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