ANNO SCOLASTICO 1998/99
Programma di
ELETTRONICA nella classe 5^
AMPLIFICATORI REAZIONATI
Concetto di reazione. Sistemi a catena aperta e chiusa. Funzione di trasferimento di un sistema reazionato.
Concetto di reazione negativa e positiva. Condizione sul guadagno di anello per avere reazione negativa o positiva, concetto di instabilità del sistema.
Proprietà della reazione negativa: diminuzione del guadagno, allargamento della banda passante, minor sensibilità alle variazioni del guadagno dell’amplificatore base, riduzione dell’effetto dei disturbi, riduzione della distorsione, modifica delle resistenze di ingresso e di uscita. ( La maggior parte delle proprietà e stata esaminata da un punto di vista qualitativo).
Tipi di reazione. Applicazione dei concetti visti al calcolo del guadagno di un amplificatore reazionato per
i vari tipi di reazione. Approssimazione nel caso di AB>>1.
OSCILLATORI
Generalità sugli oscillatori. Principi teorici di funzionamento degli oscillatori a retroazione: condizione di Barkhausen. Oscillatore a mezzo ponte di Wien, oscillatore a ponte di Wien.). Oscillatori a tre punti, oscillatore Colpitts e Hartley. Concetto di stabilità in frequenza di un oscillatore. Oscillatori a cristallo di quarzo, circuito equivalente di un cristallo di quarzo, risonanza serie e parallelo. Il V.C.O. Utilizzazione del V.C.O. per ottenere un segnale modulato in frequenza..
AMPLIFICATORI OPERAZIONALI
Generalità sugli A.O. Amplificatori operazionali ideali.
Applicazioni lineari.
Amplificatore invertente e non invertente, inseguitore a guadagno unitario, sommatore invertente e non invertente, amplificatore differenziale, Integratore ideale, integratore reale, derivatore ideale, derivatore reale.
Risposta dell'integratore al gradino e all’onda quadra . Risposta del derivatore al gradino, all’ onda quadra e a quella triangolare.
Convertitore corrente-tensione, convertitore tensione-corrente, generatore di tensione di riferimento. Applicazione ad un piccolo alimentatore stabilizzato.
Applicazioni non lineari.
Comparatore invertente e non invertente, comparatore con isteresi invertente e non invertente. Circuiti limitatori: limitatore semplice e doppio. Raddrizzatore di precisione ad una semionda, raddrizzatore di precisione a due semionde con carico a massa. Amplificatore
logaritmico e antilogaritmico. Moltiplicatori e divisori: moltiplicatore log-antilog, divisore log-antilog, divisore mediante uso di moltiplicatore, circuiti per l’estrazione della radice quadrata. Rivelatore di picco, Convertitore AC-DC a vero valore efficace, Modulo Sample-Hold.
GENERATORI DI FORME d’ONDA.
Multivibratore astabile, realizzato mediante: comparatore con isteresi, amplificatore operazionale e integrato 555.
Il 555 : costituzione e funzionamento.
Multivibratore monostabile: generalità e impieghi. Realizzazione con A.O. e con integrato 555.
Generatore di onda triangolare e quadra.
Convertitore tensione-frequenza a bilanciamento di carica.
CONVERSIONE ANALOGICO - DIGITALE
Generalità sui convertitori DAC: Legame ingresso uscita, risoluzione, fondo scala, "quanto". Parametri caratteristici fondamentali.
Convertitore a resistori pesati, convertitore con rete a scala e a scala invertita.
Generalità sui convertitori ADC. Convertitore parallelo, convertitore ad approssimazioni successive, convertitore a doppia rampa.
Conversione mediante VFC.
AMPLIFICATORE OPERAZIONALE REALE
Guadagno di tensione a catena aperta - diagramma di Bode -frequenza di incrocio - prodotto guadagno unitario-larghezza di banda. Effetto del guadagno non infinito. Impedenze di ingresso e di uscita, risposta al transitorio, slew rate.
Parametri statici: tensione di offset, correnti di polarizzazione, corrente di bias e di offset, errori statici in un A.O. per effetto della tensione e della corrente di offset.
LABORATORIO DI MISURE
Generalità sulle misure e panoramica degli strumenti a disposizione.
Misure su un amplificatore retroazionato e confronto con lo stesso privato della retroazione.
Simulazione al computer mediante l'utilizzo del programma Pspice dello stesso amplificatore e confronto con i dati ottenuti sperimentalmente e teoricamente.
Progetto ,simulazione al PC e realizzazione di un oscillatore a ponte di Wien; circuito per il controllo automatico del guadagno.
Risposta all'onda quadra di un derivatore al variare della frequenza: simulazione al computer dello stesso e confronto con i dati sperimentali e teorici.
Progetto e simulazione al computer di un multivibratore monostabile di specificate caratteristiche.
Progetto e realizzazione di un generatore di una sirena bitonale con impiego di porte NAND di tipo 4093
Analisi dei data Sheets di alcuni DAC e ADC di uso comune..
Progetto e realizzazione di un generatore di onda a "dente di sega" di tipo "digitale", utilizzante un DAC.