Istituto Tecnico Tecnologico Indirizzo Elettronica ed ... · teorema di Thévenin. ... Sapere a cosa serve un impianto di messa a terra. ... Saper definire il duty-cycle di un segnale

ISTITUTO STATALE di ISTRUZIONE SUPERIORE “ERNESTO BALDUCCI”

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Indirizzo Elettronica ed elettrotecnica - Articolazione elettronica DISCIPLINA: Tecnologie e Progettazione di Sistemi Elettrici ed Elettronici Obiettivi generali: La disciplina Tecnologie e Progettazione di Sistemi Elettrici ed Elettronici si pone l'obiettivo di educare lo studente a completare lo studio delle conoscenze teoriche e generali con la realizzazione di veri e propri progetti applicativi. Le attività di laboratorio, attraverso l'unione degli elementi di conoscenza e di applicazione, permetteranno di accrescere la competenza tecnica specifica oltre che acquisire un efficace metodo di lavoro. La disciplina si propone il raggiungimento dei seguenti risultati di apprendimento:

• cercare soluzioni innovative e migliorative, in relazione ai campi di propria competenza; • cogliere l’importanza dell’orientamento al risultato, del lavoro per obiettivi e della necessità

di assumere responsabilità nel rispetto dell’etica e della deontologia professionale; • riconoscere gli aspetti di efficacia, efficienza e qualità nella propria attività lavorativa; • saper interpretare il proprio autonomo ruolo nel lavoro di gruppo; • riconoscere e applicare i principi dell’organizzazione, della gestione e del controllo dei

diversi processi produttivi; • orientarsi nella normativa che disciplina i processi produttivi del settore di riferimento, con

particolare attenzione sia alla sicurezza sui luoghi di lavoro sia alla tutela dell’ambiente e del territorio.

Classe terza

Modulo 1 - Componenti elettrici e elettronici 1. OBIETTIVI DIDATTICI COMUNI per a) CONOSCENZE, b) COMPETENZE e c) SAPERI MINIMI CHE DEFINISCONO LA SOGLIA DELLA SUFFICIENZA

Conoscenze Materiali per l’elettronica e l’elettrotecnica. Leggi fondamentali: legge di Ohm, principi di Kirchhoff, teorema della sovrapposizione degli effetti, teorema di Thévenin. Partitore di tensione. Resistori, potenziometri, trimmer. Cavi, conduttori, connettori e interruttori. Condensatori.

Competenze





Conoscere i meccanismi che governano il passaggio della corrente elettrica. Sapere come i materiali resistono alle sollecitazioni meccaniche e termiche. Saper scegliere, sulla base della conoscenza dei relativi parametri e caratteristiche, i materiali, i componenti, ed i dispositivi elettrico-elettronici più idonei all’uso. Saper realizzare progetti di complessità crescente, impiegando i componenti ed i dispositivi elettronici trattati.

Saperi minimi Conoscere le principali grandezze elettriche e le relative unità di misura. Conoscere i parametri e le caratteristiche essenziali dei materiali, dei componenti, e dei dispositivi elettrico-elettronici trattati. Sapersi orientare, senza commettere gravi errori, nell’analisi delle specifiche, nei calcoli, nella scelta dei componenti e nella realizzazione di semplici progetti.

2. SELEZIONE ED ORGANIZZAZIONE DEI CONTENUTI

In questo modulo si studiano le leggi fondamentali dell'elettrotecnica e dei componenti elettronici di base, resistori e condensatori. Viene studiato soltanto il regime stazionario ed in transitorio, lo studio in regime sinusoidale è rimandato all'anno successivo in quanto verranno introdotti in matematica i numeri complessi ed i fasori che ne consentono un adeguata rappresentazione. Particolare rilievo è posto sul condensatore che rivestirà un ruolo importante per l'intero triennio, sia dal punto di vista teorico che applicativo.

3. DETERMINAZIONE DEI TEMPI DI ATTUAZIONE

Settembre, Ottobre, Novembre.

Modulo 2 - Strumenti per il laboratorio, per la documentazione e per la realizzazione dei progetti

1. OBIETTIVI DIDATTICI COMUNI per a) CONOSCENZE, b) COMPETENZE e c) SAPERI MINIMI CHE DEFINISCONO LA SOGLIA DELLA SUFFICIENZA

Conoscenze

Strumenti di laboratorio. Strumenti per la documentazione dei progetti. Strumenti per la realizzazione di progetti.

Competenze Conoscere le caratteristiche ed il funzionamento degli strumenti di laboratorio di uso frequente (alimentatore, generatore di segnali, oscilloscopio analogico e digitale, multimetro da banco, tester). Saper utilizzare correttamente gli strumenti di laboratorio, dalle loro funzionalità di base fino a quelle più avanzate. Saper effettuare correttamente misurazioni delle principali grandezze elettriche e dei parametri delle principali forme d’onda. Saper leggere ed interpretare sui documenti tecnici i parametri caratteristici, al fine dell’idonea scelta





e del corretto impiego dei componenti. Saper produrre documentazione e redigere relazioni inerenti le esperienze di laboratorio in modo logico ed esaustivo, usando il corretto linguaggio tecnico. Saper realizzare e simulare correttamente con Multisim lo schema circuitale di un progetto, curandone con ordine e precisione la veste grafica. Saper realizzare correttamente con Multisim, attraverso lo schema circuitale, il prototipo 3D su bread-board e il master per il relativo circuito stampato. Conoscere e saper applicare le tecniche di impiego comune per collegare i componenti di un circuito elettronico. Essere in grado di effettuare le operazioni di assemblaggio di un circuito elettronico.

Saperi minimi Conoscere il campo di applicazione dei principali strumenti di laboratorio. Saper usare i principali strumenti di laboratorio senza commettere gravi errori. Saper effettuare la misura di grandezze elettriche in un circuito in modo affidabile, senza commettere gravi errori. Sapersi orientare in modo autonomo nella lettura dei datasheet. Saper produrre documentazione e redigere relazioni inerenti le esperienze di laboratorio in modo sì essenziale, ma corretto e ordinato, e con linguaggio tecnico di qualità accettabile. Saper realizzare e simulare correttamente con Multisim lo schema circuitale di semplici progetti, senza commettere in ogni caso errori gravi. Saper montare correttamente semplici circuiti su breadboard, e verificarne sperimentalmente il funzionamento.


I contenuti di questo modulo rivestono un'importanza fondamentale in quanto consentono allo studente di apprendere come operare in laboratorio per realizzare le varie esercitazioni, soprattutto durante i primi mesi dell'anno. Con questo modulo, lo studente imparerà ad utilizzare la strumentazione di laboratorio e montare i primi circuiti, sia utilizzando i componenti reali che l'ambiente virtuale Multisim.


Settembre, Ottobre, Novembre, Dicembre.

Modulo 3 - Nozioni di impianti elettrici e di protezionistica elettrica


Conoscenze

Norme di sicurezza e di comportamento a scuola, in classe e in laboratorio. La corrente elettrica e il corpo umano: l’elettrocuzione, i principali effetti della corrente elettrica sul corpo umano.





Limiti di pericolosità della tensione e della corrente elettrica. Resistenza elettrica del corpo umano. Protezione contro i contatti diretti e indiretti. Interruttore differenziale. Impianto di messa a terra. protezione dell’impianto elettrico dal corto-circuito e dal sovraccarico: l’interruttore magnetotermico. Cavi dei conduttori di fase, neutro, e di messa a terra. Cavo a doppio isolamento per elettricisti. Impianto luce interrotto per l’accensione di una lampada. Impianto luce deviato.

Competenze

Conoscere bene e rispettare le norme di sicurezza. Essere consapevoli dell’importanza di lavorare in sicurezza. Conoscere gli effetti della corrente elettrica sul corpo umano. Conoscere le caratteristiche ed il funzionamento dei principali dispositivi di protezione contro i contatti diretti ed indiretti. Saper scegliere in maniera appropriata i dispositivi idonei per la sicurezza delle persone. Conoscere il funzionamento e le caratteristiche essenziali di un impianto di messa a terra. Sapere come avviene la protezione dell’impianto elettrico dal corto-circuito e dal sovraccarico. Saper dimensionare la sezione di un cavo conduttore in base alla corrente che lo percorre. Impianti luce interrotto e deviato: conoscerne gli schemi elettrici, le caratteristiche, il funzionamento, e saperne simulare il funzionamento.

Saperi minimi

Comportarsi rispettando le norme di sicurezza. Conoscere i pericoli e i rischi legati alla tensione e al passaggio della corrente elettrica nel corpo umano. Conoscere le protezioni da adottare per la protezione delle persone. Conoscere la differenza tra un interruttore differenziale e un interruttore magnetotermico. Sapere a cosa serve un impianto di messa a terra. Saper riconoscere i cavi di fase, di neutro e di messa a terra. Conoscere la differenza tra un impianto luce interrotto ed un impianto luce deviato.


Il contenuto di questo modulo è riferito alle norme che regolano gli impianti elettrici ed ai dispositivi che realizzano la sicurezza di questi impianti, nelle case e negli ambienti di lavoro. Vengono inoltre forniti alcuni esempi realizzativi di impianti elettrici. Particolare enfasi è posta sul tema della sicurezza a scuola e sulle norme di comportamento da tenere in classe rispetto alle norme di sicurezza.


Gennaio, Febbraio, Marzo.

Modulo 4 - Generatori di clock e di impulsi






Conoscenze

Parametri, caratteristiche e duty-cycle di un segnale quadro impulsivo. Multivibratore astabile con porta invertente triggerata. Il timer integrato 555: struttura, caratteristiche, piedinatura, funzionamento. Il 555 come astabile. Il 555 come monostabile.

Competenze (in aggiunta agli obiettivi minimi)

Comprendere la differenza tra variazione della frequenza e variazione del duty-cycle in un segnale a onda quadra impulsivo. Essere in grado di fare l’analisi, il progetto, la simulazione, il montaggio e la verifica del funzionamento di un multivibratore astabile con porta invertente triggerata, il tutto comprensivo delle relative modifiche al circuito di base per far variare il duty-cycle e la frequenza del segnale di uscita. Conoscere la struttura interna e saper spiegare il funzionamento del circuito integrato 555. Essere in grado di fare l’analisi, il progetto, la simulazione, il montaggio e la verifica del funzionamento di un multivibratore astabile col timer 555, comprese le relative varianti per modificare il duty-cycle del segnale di uscita. Essere in grado di fare l’analisi, il progetto, la simulazione, il montaggio e la verifica del funzionamento di un multivibratore monostabile col timer 555. Saper progettare, simulare, montare e collaudare, impiegando uno o più integrati tra quelli trattati nelle materie dell’area elettronica, un circuito elettronico di complessità avanzata proposto dai docenti.

Saperi minimi

Saper definire il duty-cycle di un segnale a onda quadra impulsivo. Saper dimensionare e poi disegnare e simulare con Multisim un multivibratore astabile con porta invertente a trigger di Schmitt. Saper progettare e poi disegnare e simulare con Multisim un multivibratore astabile con il timer 555. Saper progettare e poi disegnare e simulare con Multisim un multivibratore monostabile con il timer 555. Conoscere la piedinatura e le caratteristiche essenziali degli integrati impiegati.


In questo modulo si studiano varie implementazioni di circuiti oscillanti. Inoltre si introduce per la prima volta uno degli integrati più longevi e largamente utilizzati della storia dell'elettronica, il timer 555. Il generatore di clock è un componente importante che permette, insieme ai componenti digitali che si studiano nel parallelo corso di elettronica, di realizzare una grande varietà di circuiti elettronici.


Marzo, Aprile, Maggio.





Classe quarta Modulo 1 - Diodi e giunzione PN 1. OBIETTIVI DIDATTICI COMUNI per a) CONOSCENZE, b) COMPETENZE e c) SAPERI MINIMI CHE DEFINISCONO LA SOGLIA DELLA SUFFICIENZA

Conoscenze Materiali semiconduttori. Resistività e resistenza nei conduttori e nei semiconduttori. Struttura dei semiconduttori, portatori di carica. Drogaggio dei semiconduttori, correnti di diffusione e di deriva. Comportamento e polarizzazione della giunzione PN. Struttura e caratteristica del diodo. Il diodo come elemento circuitale: modelli approssimati. Circuiti a diodo.


Saper calcolare il valor medio e il valore efficace per i segnali fondamentali. Saper costruire un segnale sovrapponendo un segnale continuo e uno periodico. Essere in grado di scrivere l’equazione per la tensione d’uscita in un partitore di tensione in regime sinusoidale utilizzando le impedenze. Essere in grado di analizzare circuiti a diodi. Saper utilizzare la strumentazione di laboratorio per eseguire misurazioni con generatore di funzione e oscilloscopio.

Saperi minimi Conoscere la struttura e le proprietà fondamentali dei semiconduttori. Capire il differente comportamento della resistività e della resistenza nei conduttori e nei semiconduttori. Comprendere la differenza tra corrente di diffusione e corrente di deriva. Sapere cosa è il drogaggio e perché si ricorre al drogaggio. Conoscere il comportamento di una giunzione PN, e comprendere pienamente i concetti di polarizzazione diretta e inversa della giunzione PN. Conoscere il diodo, la sua caratteristica e il suo campo di impiego. Saper utilizzare Multisim per disegnare e simulare il funzionamento dei circuiti studiati. Conoscere la strumentazione di base presente in laboratorio: alimentatore, generatore di funzione, oscilloscopio.


Viene qui presentato il primo componente elettronico non lineare dell'elettronica: il diodo. Per comprenderne il comportamento viene prima effettuata una breve descrizione dei materiali a semiconduttori e dei tipi di drogaggi, tipo P e tipo N. Quanto descritto in questo modulo può essere utile per comprendere il comportamento di altri tipi di componenti quali il BJT, che verranno studiati





successivamente.


Settembre, ottobre.

Modulo 2 - La conversione della potenza: alimentatori a dissipazione


Conoscenze

Trasformatori di alimentazione monofase: tipologie e caratteristiche (con uno e due secondari). Raddrizzatori: raddrizzatore a singola semionda, raddrizzatori a doppia semionda con trasformatore a secondario a presa centrale e a ponte di Graetz, filtro di livellamento. Funzionamento e impiego dei diodi zener. Stabilizzazione della tensione con diodo zener, condensatori per filtraggio. Stabilizzatori di tensione con dispositivo seriale (BJT), con BJT Darlington, e con BJT in parallelo al dispositivo seriale. Stabilizzatori integrati a tensione fissa con regolatori 7805, 7905, 7812, 7912 . Alimentatori duali con uscite a 5 V e a 12 V. Alimentatore a tensione variabile con LM317. Schemi a blocchi, schemi circuitali, dimensionamento dei componenti, simulazione, montaggio e collaudo degli alimentatori trattati. Prescrizioni di sicurezza nella realizzazione pratica degli alimentatori.


Saper calcolare i parametri del trasformatore, saper analizzare il funzionamento sottocarico del trasformatore. Saper effettuare, per i vari circuiti raddrizzatori trattati, l’analisi, il montaggio e la corretta visualizzazione delle relative forme d’onda all’oscilloscopio. Saper progettare e testare uno stabilizzatore di tensione a diodo zener. Saper analizzare, dimensionare, montare e collaudare le configurazioni degli stabilizzatori di tensione con dispositivo seriale (BJT), con BJT Darlington, e con BJT in parallelo al dispositivo seriale, e saper scegliere la configurazione più adeguata alle specifiche fornite. Saper analizzare, dimensionare, montare e collaudare gli stabilizzatori di tensione (a componenti discreti e integrati) e gli alimentatori trattati, e saper scegliere la configurazione più adeguata alle specifiche fornite.

Saperi minimi

Conoscere la struttura, il principio di funzionamento e il circuito equivalente di un trasformatore. Conoscere il campo di impiego degli alimentatori. Saper determinare le specifiche dell’alimentatore conoscendo i parametri della fornitura elettrica e i dati di targa dell’apparecchio da alimentare.





Saper tracciare lo schema a blocchi di un alimentatore a dissipazione, e conoscere almeno un esempio di realizzazione circuitale di ciascun blocco, Conoscere il funzionamento dei raddrizzatori trattati, e saperne simulare correttamente il funzionamento con Multisim, curando la veste grafica degli schemi circuitali. Conoscere le caratteristiche, il funzionamento, e le modalità di impiego dei diodi zener. Conoscere il funzionamento degli stabilizzatori di tensione (a componenti discreti e integrati) e degli alimentatori trattati, e saperne simulare correttamente il funzionamento con Multisim, curando la veste grafica degli schemi circuitali. Consultando i datasheet, saper individuare e interpretare le caratteristiche essenziali dei componenti usati, e saper reperire i dati necessari per il lavoro da svolgere. Essere in grado di implementare, nella realizzazione pratica, tutte le soluzioni atte a garantire la sicurezza d’uso del prototipo di quanto progettato.


È evidente l'importanza che ha l'alimentatore in elettronica, non esiste scheda elettronica che non abbia bisogno di essere alimentata. Verranno studiate varie tipologie di alimentatori, stabilizzati e non. Un piccolo cenno verrà dato agli alimentatori switching.


Ottobre, Novembre, Dicembre, Gennaio.

Modulo 3 - Amplificatori audio di potenza


Conoscenze

Sorgenti di segnale, amplificatori di segnale, carico. Il transistor BJT in funzionamento lineare. Classi di funzionamento A e AB e conoscenza di base delle classi B pura, C (a livello puramente informativo), D (a livello puramente informativo) . Parametri caratteristici degli amplificatori audio e incidenza su di essi delle scelte progettuali. Principali tipologie di amplificatori audio a componenti discreti e integrati. Modalità di collaudo e taratura degli amplificatori audio.

Competenze

Essere in grado di disegnare lo schema a blocchi di un amplificatore audio di potenza. Essere in grado di simulare con Multisim, curando bene la veste grafica, e poi di assemblare, le configurazioni degli amplificatori audio in classe A, B, e AB, cablando correttamente cavi e connettori. Comprendere la funzione di ognuno dei componenti dell’amplificatore realizzato, con particolare riferimento alle reti di polarizzazione e alle reti correttrici. Saper collaudare un amplificatore audio misurandone i parametri caratteristici: amplificazione a centrobanda, banda passante, resistenza di ingresso e di uscita, Essere in grado , dopo aver determinato con l’oscilloscopio la risposta in frequenza degli





amplificatori, di farne il grafico quotato.

Saperi minimi

Saper fare con multisim lo schema di un amplificatore audio di potenza, e saperne simulare il funzionamento. Avere compreso il funzionamento di un semplice amplificatore audio di potenza. Conoscere i parametri caratteristici essenziali di un amplificatore audio di potenza. Consultando i datasheet, saper individuare e interpretare le caratteristiche essenziali dei componenti usati, e saper reperire i dati necessari per il lavoro da svolgere.


Gli amplificatori elettronici hanno un vasto campo di applicazioni, dal pilotaggio di dispositivi elettromeccanici al pilotaggio di motori elettrici, dai sistemi di trasmissione radiotelevisiva e telefonia mobile alle apparecchiature per amplificare la musica; quest'ultima è forse la tipologia più diffusa e conosciuta, quella presente in tutti gli impianti stereo, piccoli, medi e grandi. Verranno studiate le varie classi di funzionamento: A, B, C


Febbraio, Marzo, Aprile.

Modulo 4 - Decreto Legislativo N. 81/2008


Conoscenze Generalità sul Testo Unico in materia di salute e sicurezza nei luoghi di lavoro. Applicazione del D.Lgs. 81/2008 agli ambienti scolastici. Applicazione del D.Lgs. 81/2008 agli ambienti di lavoro.

Competenze

Sapere valutare, relativamente agli ambienti scolastici e di lavoro, la loro rispondenza alla normativa stabilita dal D.Lgs. 81/2008. Assumere piena coscienza dei diritti e dei doveri del lavoratore in materia di sicurezza sul luogo di lavoro.

Saperi minimi

Mantenere a scuola, in classe, nei laboratori scolastici e nel corso degli stage, un comportamento consono con le norme di sicurezza. Acquisire consapevolezza dei rischi connessi con la propria professione (con particolare riferimento al rischio elettrico) e conoscere le tecniche e le procedure per minimizzare tali rischi. Essere in grado di recepire correttamente le indicazioni ricevute in sede di stage aziendale relativamente alle prescrizioni di sicurezza.






Il D.Lgs. 81/2008 è il caposaldo della normativa sulla prevenzione degli infortuni sul Lavoro. Questa problematica è da sempre al centro dell'attenzione degli organi legislativi nazionali ed internazionali. In questo modulo vengono presentati i concetti più importanti relativi ai soggetti interessati alla normativa, ed ai rischi a cui è soggetto il lavoratore. In particolare si accennerà ai rischi presenti in ambiente scolastico.


Maggio.





Classe quinta Modulo 1 - Tecnologia degli attuatori e dei trasduttori 1. OBIETTIVI DIDATTICI COMUNI per a) CONOSCENZE, b) COMPETENZE e c) SAPERI MINIMI CHE DEFINISCONO LA SOGLIA DELLA SUFFICIENZA

Conoscenze

Motori in corrente continua. Motori passo passo, Motori brushless, Servomotori. Altoparlanti e casse acustiche. Display LCD. Encoder assoluti e incrementali. Microfoni.

Competenze

Sapere analizzare e utilizzare correttamente un motore in c.c. Sapere analizzare e utilizzare correttamente un motore passo passo. Saper scegliere un motore adatto alle necessità di progetto. Saper analizzare e scegliere un altoparlante e una cassa acustica. Saper scegliere un display LCD alle necessità di progetto. Saper analizzare e scegliere un encoder assoluto e/o incrementale. Saper analizzare e scegliere un microfono.

Saperi minimi Conoscere il funzionamento di un motore in c.c. Sapere analizzare un motore passo passo. Saper scegliere un altoparlante. Saper scegliere un display LCD adatto alle proprie necessità. Saper analizzare un encoder assoluti e/o incrementali. Saper scegliere un microfono.


L'importanza e l'interesse verso questa tipologia di dispositivi aumenta giorno per giorno all'aumentare del numero dei sistemi con i quali si vuole monitorare una grandezza fisica con un opportuno trasduttore oppure implementare un sistema di controllo automatico interfacciando opportunamente uno specifico attuatore, solitamente mediante un sistema di controllo a microcontrollore. Questo modulo è fortemente collegato ai relativi contenuti che vengono trattati dai corsi di Sistemi Automatici e di Elettronica ed Elettrotecnica.


Settembre, Ottobre, Novembre.





Modulo 2 - Produzione e Organizzazione di impresa


Conoscenze

Elementi di organizzazione aziendale e industriale. Ciclo di vita di un prodotto: dall’idea al progetto, prototipo, produzione vendita, assistenza. Manutenzione ordinaria e straordinaria, assistenza post vendita. Analisi dei costi. Sistema di qualità e certificazione ISO. Certificazione di prodotto e marchio CE. Sistema RAEE.

Competenze

Sapere analizzare la struttura di una realtà aziendale. Saper analizzare il ciclo di vita di un prodotto e le sue fasi più caratterizzanti. Saper distinguere la differenza tra manutenzione ordinaria e straordinaria. Saper analizzare e confrontare i costi dei componenti elettronici. Saper individuare gli aspetti salienti di un sistema di qualità aziendale. Saper distinguere le fasi e la necessità di certificare un prodotto. Saper riconoscere il sistema RAEE.

Saperi minimi

Sapere analizzare la struttura di una semplice realtà aziendale. Saper analizzare il ciclo di vita di un prodotto. Saper distinguere la differenza tra manutenzione ordinaria e straordinaria, senza commettere errori gravi. Saper confrontare i costi dei componenti elettronici. Saper individuare gli aspetti salienti di un sistema di qualità aziendale, anche se con qualche incertezza ma senza commettere gravi errori. Saper analizzare la certificazione di un prodotto. Conoscere il sistema RAEE nelle sue linee essenziali.


Nella prima parte di questo modulo viene descritta la struttura organizzativa di un'azienda, delle varie tipologie di azienda e come essa opera. Vengono inoltre descritti gli standard internazionali a cui l'azienda aderisce come organizzazione (certificazione ISO) e come prodotto (marchio CE).


Dicembre, Gennaio.





Modulo 3 - Modulazioni analogiche


Conoscenze

Onde E.M. e linee di trasmissione. Modulazione analogica di ampiezza AM. Modulazione AM-DSB-SC. Sistema supereterodina. Demodulatore AM. Principi base delle modulazioni FM e PM. Multiplazione FDM. Parametri essenziali delle antenne.

Competenze

Sapere individuare le caratteristiche di un sistema di trasmissione ad onde radio. Sapere analizzare il principio di funzionamento di un modulatore AM. Saper confrontare le varie tecniche di modulazione AM. Saper descrivere un ricevitore AM. Sapere riconoscere e confrontare vari tipi di antenne.

Saperi minimi

Sapere individuare le caratteristiche di un semplice sistema di trasmissione ad onde radio. Sapere analizzare, usando schemi semplici, il principio di funzionamento di un modulatore AM. Saper confrontare le varie tecniche di modulazione AM, pur con qualche incertezza ed errori non gravi. Saper descrivere un ricevitore AM usando lo schema a blocchi. Sapere riconoscere e confrontare le antenne più importanti.


Questo modulo è relativo alle principali tipologie di modulazione analogica utilizzate nella trasmissione di segnali analogici.


Gennaio, Febbraio.

Modulo 4 - Modulazioni digitali con portante analogica






Conoscenze

Modulazione ASK. Modulazione FSK. Modulazione PSK. Modulazioni digitali con portante impulsiva e sistema PCM. Multiplazione TDM.

Competenze

Saper analizzare il funzionamento e i principi di un modulatore ASK. Saper analizzare il funzionamento e i principi di un modulatore FSK. Saper analizzare il funzionamento e i principi di un modulatore PSK. Saper descrivere lo schema a blocchi di un sistema PCM. Saper descrivere il principio della multiplazione TDM.

Saperi minimi

Saper analizzare sommariamente il funzionamento e i principi di un modulatore ASK. Saper analizzare sommariamente il funzionamento e i principi di un modulatore FSK. Saper analizzare sommariamente il funzionamento e i principi di un modulatore PSK. Saper descrivere lo schema a blocchi di un sistema PCM, pur con qualche incertezza ed errori non gravi. Saper descrivere sommariamente il principio della multiplazione TDM.


Questo modulo descrive singolarmente le tecniche di modulazione digitali con portante analogica (ASK, FSK, PSK) o impulsiva (PCM) ed il sistema di multiplazione digitale (TDM).


Marzo, Aprile.

Modulo 5 - Componenti e circuiti di potenza


Conoscenze

Componenti per il controllo di fase (SCR, TRIAC, DIAC, IGBT). Schemi circuitali tipici per il comando a controllo di fase. Applicazione pratiche per i sistemi di controllo di potenza. Circuiti integrati specifici per il controllo di fase. Misura del vero valore efficace e considerazioni.

Competenze





Sapere riconoscere e scegliere i componenti per il controllo di fase. Sapere analizzare i circuiti tipici. Sapere analizzare e progettare sistemi di controllo di fase. Saper effettuare misure corrette con voltmetro a vero valore efficace.

Saperi minimi

Sapere riconoscere i componenti per il controllo di fase. Sapere analizzare i circuiti tipici più semplici. Sapere analizzare i sistemi di controllo di fase. Saper effettuare misure corrette con voltmetro a vero valore efficace, pur con qualche incertezza ed errori non gravi.


Vengono presentati un insieme di dispositivi in grado di comandare l'accensione e lo spegnimento di carichi di potenza e gli schemi dei loro circuiti di controllo. Inoltre vengono descritti alcuni componenti integrati che implementano questa tipologia di controllo.


Aprile, Maggio.

PARTE COMUNE GENERALE Scelta dei metodi

• Lezioni frontali interattive • Esercitazioni in laboratorio con cablaggio a difficoltà crescente; • Utilizzo di manuali e documentazione tecnica specifica delle apparecchiature utilizzate • Utilizzo di supporti informatici per la realizzazione degli schemi elettrici e delle relazioni a

corredo delle esercitazioni pratiche, per la verifica degli argomenti svolti e per la scelta e il dimensionamento delle apparecchiature.

I progetti. I corsi di elettronica, sistemi e TPSEE devono fornire le opportune conoscenze per permettere agli studenti di costruire competenze. A tal proposito si ritiene strategico far lavorare gli studenti sullo sviluppo di progetti di cui dovranno curare in autonomia sia la parte ideativa che quella realizzativa in vista della costruzione di un dispositivo finale. In questo contesto trovano applicazione le stampanti 3D presenti nei nostri laboratori e che saranno utilizzate come supporto alla realizzazione dei progetti.

Predisposizione dei materiali e degli strumenti

• LIM • Libro di testo • Componenti e strumenti di laboratorio per le esercitazioni pratiche • Programmi applicativi (in particolare Multisim ed Excel) • Data sheet • Filmati





La stampante 3D è uno strumento che sarà utilizzato nella progettazione di sistemi automatici, fornendo le informazioni di base per poter realizzare strutture tridimensionali e progetti in un’ottica FABLAB.

Modalità di verifica

• Prove scritte per verificare il possesso degli strumenti per risolvere problemi. • Prove orali per verificare la capacità di descrivere e di analizzare. • Utilizzare di lessico specifico e tecnico. • Prove pratiche per valutare le competenze operative. • Compiti a casa. • Il risultato finale sarà un voto unico

Farà parte delle prove di verifica anche la multiprova per le classi terza e quarta con elettronica, tecnologia, sistemi automatici, inglese e matematica. Anche per le prove trasversali con matematica e inglese si prevedono prove di verifica. Verifiche, sotto forma di relazioni o test, saranno richieste anche per le attività di alternanza – lavoro. La realizzazione di progetti e la loro presentazione farà parte delle modalità di verifica del docente che, oltre a tener conto del risultato finale, valuterà anche il lavoro in itinere (processo).

Individuazione dei criteri e degli strumenti della valutazione formativa (vedi POF)

1. Acquisizione delle conoscenze, 2. Padronanza delle competenze, capacità di applicazione, 3. Capacità di rielaborazione, contestualizzazione collegamento, 4. Capacità espressiva, 5. Competenza pratica e grafica, 6. Impegno e partecipazione, 7. Percorso personale nel processo formativo rispetto al livello iniziale.

FIRMA Responsabile di Area Disciplinare

Leonardo Barsantini

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