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M04 Fondamenti di Elettronica

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Questo modulo copre i fondamenti dell’elettronica, inclusi semiconduttori, circuiti stampati e servomeccanismi. Anche i transistor sono trattati in questo modulo insieme alle loro proprietà, simboli e struttura. Questo modulo fornisce un eccellente seguito dal modulo 3. Diagrammi schematici interattivi e illustrazioni inclusi in questo modulo sono ideali per comprendere i fondamenti.

Questo modulo è richiesto per quegli ingegneri che studiano per la licenza B2.

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Descrizione

Questo modulo copre i fondamenti dell’elettronica, inclusi semiconduttori, circuiti stampati e servomeccanismi. Anche i transistor sono trattati in questo modulo insieme alle loro proprietà, simboli e struttura. Questo modulo fornisce un eccellente seguito dal modulo 3. Diagrammi schematici interattivi e illustrazioni inclusi in questo modulo sono ideali per comprendere i fondamenti.

Questo modulo è richiesto per quegli ingegneri che studiano per la licenza B2.

4.1 Semiconduttori

4.1.1 Diodi

(a) simboli diodi; caratteristiche e proprietà dei diodi; diodi in serie e in parallelo; principali caratteristiche e utilizzo di raddrizzatori controllati al silicio (tiristori), diodi luminosi, diodi foto conduttivi, varistori, diodi raddrizzatori; verifica funzionale dei diodi.

(b) materiali, configurazione elettronica, proprietà elettriche; Materiali di tipo P e N: effetti delle impurità sulla conduzione, caratteri maggioritari e minoritari; Giunzione PN in un semiconduttore, sviluppo di un potenziale attraverso una giunzione PN in condizioni non polarizzate, polarizzate in avanti e polarizzate inversamente; parametri del diodo: tensione inversa di picco, corrente diretta massima, temperatura, frequenza, corrente di dispersione, dissipazione di potenza; funzionamento e funzione dei diodi nei seguenti circuiti: clipper, clampers, raddrizzatori a onda intera e semionda, ponti raddrizzatori, duplicatori e triplicatori di tensione; funzionamento dettagliato e caratteristiche dei seguenti dispositivi: raddrizzatore controllato al silicio (tiristore), diodo a emissione di luce, diodo Schottky, diodo fotoconduttivo, diodo varactor, varistore, diodi raddrizzatori, diodo Zener.

4.1.2 Transistor

(a) simboli di transistor; descrizione e orientamento dei componenti; caratteristiche e proprietà dei transistor.

b) costruzione e funzionamento dei transistor PNP e NPN; configurazioni base, collettore ed emettitore; test di transistor; apprezzamento di base di altri tipi di transistor e dei loro usi; applicazione dei transistor: classi di amplificatori (A, B, C); circuiti semplici comprendenti: bias, disaccoppiamento, feedback e stabilizzazione; Principi dei circuiti multistadio: cascate, push-pull, oscillatori, multivibratori, circuiti flip-flop.

4.1.3 Circuiti integrati

a) descrizione e funzionamento dei circuiti logici e dei circuiti lineari / amplificatori operazionali;

(b) Descrizione e funzionamento dei circuiti logici e dei circuiti lineari; Introduzione al funzionamento e alla funzione di un amplificatore operazionale utilizzato come: integratore, differenziatore, inseguitore di tensione, comparatore; metodi di collegamento degli stadi di funzionamento e dell’amplificatore: resistivo capacitivo, induttivo (trasformatore), induttivo resistivo (IR), diretto; vantaggi e svantaggi del feedback positivo e negativo.

4.2 Circuiti stampati

Descrizione e uso dei circuiti stampati.

4.3 Servomeccanismi

(a) Comprensione dei seguenti termini: sistemi a circuito aperto e chiuso, feedback, follow-up, trasduttori analogici; principi di funzionamento e utilizzo dei seguenti componenti / caratteristiche del sistema sincro: resolver, differenziale, controllo e coppia, trasformatori, trasmettitori di induttanza e capacità;

(b) Comprensione dei seguenti termini: circuito aperto e chiuso, follow-up, servomeccanismo, analogico, trasduttore, nullo, smorzamento, feedback, banda morta; operazione di costruzione e utilizzo dei seguenti componenti del sistema sincrono: resolver, differenziale, controllo e coppia, trasformatori E e I, trasmettitori di induttanza, trasmettitori di capacità, trasmettitori sincroni; difetti del servomeccanismo, inversione dei cavi sincro, oscillazioni.

M04 Fondamenti di Elettronica

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Lingua

UK Inglese

Programma

Fondamenti di elettronica – Parte 1
1.1 Materiali semiconduttori
1.1.1 Semiconduttori intrinseci
1.1.2 Semiconduttori estrinseci
1.1.2.1 Materiale semiconduttore di tipo N.
1.1.2.2 Materiale semiconduttore di tipo P.
1.2 La giunzione PN e il diodo di base
1.3 Raddrizzatori
1.3.1 Caratteristiche dei diodi
1.3.2 Parametri operativi dei diodi
1.4 Applicazione dei diodi a giunzione PN
1.4.1 Collegamento in serie e in parallelo
1.4.2 Rettifica
1.4.2.1 Raddrizzatori a semionda monofase
1.4.2 Raddrizzatore a semionda monofase (Cont …)
1.4.2.2 Raddrizzatori a onda intera monofase
1.4.2.3 Raddrizzatori a ponte
1.4.2.4 Rettifica a semionda trifase
1.4.2.5 Rettifica trifase a onda intera
1.4.3 Ritaglio o limitazione
1.4.4 Bloccaggio
1.4.5 Moltiplicatori di tensione
1.4.5.1 Circuiti doppi di tensione
1.4.5.2 Triplicatori di tensione
1.4.6 Diodi volano
1.5 Tipi di diodi
1.5.1 Diodi Zener
1.5.2 Diodo a emissione luminosa (LED)
1.5.2.1 Test
1.5.3 Diodi Schottky
1.5.4 Diodi Varactor
1.5.5 Diodi foto conduttivi
1.5.6 Diodi Gunn
1.6 Test dei diodi
1.7 Altri dispositivi di giunzione PN
1.7.1 Silicon Controlled Rectifier (SCR)
1.7.2 Triodo per corrente alternata (TRIAC)
1.7.3 Varistori
1.8 Transistor
1.8.1 Costruzione e teoria di funzionamento
1.8.1.1 Transistor NPN
1.8.1.1.1 Azione del transistor NPN
1.8.1.2 Transistor PNP
1.8.1.2.1 Azione dei transistor PNP
1.8.2 Transistor tipici
1.8.2.1 Identificazione dei transistor
1.8.3 Test dei transistor
1.9 Transistor come amplificatore
1.9.1 Configurazioni comuni dei transistor
1.9.1.1 Amplificatori a emettitore comune
1.9.1.1.1 Azione con un segnale AC
1.9.1.2 Amplificatori a base comune
1.9.1.3 Amplificatori a collettore comune (inseguitore di emettitore)
1.9.2 Classi di amplificatori
1.9.2.1 Efficienza
1.9.3 Amplificatori in cascata e metodi di accoppiamento
1.9.3.1 Accoppiamento RC
1.9.3.2 Accoppiamento trasformatore
1.9.3.3 Accoppiamento diretto
1.9.3.3.1 Accoppiamento diretto semplice di due amplificatori a transistor bipolari
1.9.3.3.2 Accoppiamento diretto con polarizzazione del diodo Zener
1.9.4 Amplificatori collegati in modo differenziale
1.9.4.1 L’amplificatore differenziale a coppia lunga
1.9.4.2 La coppia Darlington
1.9.5 Amplificatori push-pull
1.10 Transistor come interruttore
1.11 Oscillatori
1.11.1 Oscillatori a radiofrequenza
1.12 Multivibratori
1.12.1 Vibratori monostabili
1.12.2 Multivibratori astabili
1.12.3 Multivibratori bistabili
1.13 Infradito
1.13.1 Infradito JK
1.13.2 Infradito RS
1.13.3 Flip-flop con clock
1.13.3.1 Infradito tipo SR D
1.13.3.2 Flip-flop JK con clock
1.14 Transistor ad effetto di campo (FET)
1.14.1 Junction Gate FET (JUGFET)
1.14.1.1 Funzionamento
1.14.2 FET a semiconduttore a ossido di metallo (MOSFET)
1.14.3 Semiconduttore di ossido di metallo complementare (CMOS)
1.15 Circuiti integrati (CI)
1.15 Circuiti integrati (IC) (cont …)
1.15 Circuiti integrati (CI) (segue)
1.16 Amplificatori operazionali (amplificatore operazionale)
1.16.1 Amplificatore operazionale come amplificatore invertente
1.16.2 Amplificatore operazionale come amplificatore non invertente
1.16.3 Amplificatore operazionale come semplice comparatore di tensione
1.16.4 Op-amp come integratore
1.16.5 Amplificatore operazionale come differenziatore
1.16.6 Amplificatore operazionale come inseguitore di tensione
1.16.7 Amplificatore operazionale come amplificatore sommatore
1.16.8 Altri usi degli amplificatori operazionali
1.17 Circuiti logici
1.17.1 AND Gates
1.17.2 OR Gates
1.17.3 NOT Gates
1.17.4 Porte NAND
1.17.5 NOR Gates
1.17.6 XOR Gates
1.17.7 TTL e CMOS
1.17.7.1 Proprietà di TTL e CMOS
1.17.8 Infradito SR
1.18 Feedback negli amplificatori
1.18.1 Feedback positivo
1.18.2 Feedback negativo
1.18.3 Risposta in frequenza e larghezza di banda
1.18.4 Effetti del feedback negativo sulla larghezza di banda
2.1 Circuiti stampati (PCB)

Fondamenti di elettronica – Parte 2
3.1 Principi del servomeccanismo
3.1.1 Sistemi di controllo ad anello aperto
3.1.2 Sistemi di controllo a circuito chiuso
3.1.2.1 Feedback negativo
3.1.2.2 Un pratico sistema di controllo a circuito chiuso
3.1.2.3 Banda morta
3.2 Proprietà dei servomeccanismi
3.3 Tipi di servomeccanismi
3.4 Ingressi dei servomeccanismi
3.5 Prestazioni dei servomeccanismi
3.5.1 Risposta
3.5.1.1 Risposta di un servo RPC a un ingresso a gradino Nessun attrito
3.5.1.2 Risposta di un servo RPC a un ingresso di rampa Nessun attrito
3.5.1.3 Effetto dei vincoli
3.5.1.4 Errori di stato stazionario
3.5.1.5 Risposta di un servo RPC a un ingresso graduale – con attrito coulombiano trascurabile
3.5.2 Miglioramento del tempo di risposta transitoria
3.5.2.1 Smorzamento viscoso
3.5.2.2 Smorzamento per correnti parassite
3.5.2.3 Smorzamento del feedback di velocità
3.5.2.4 Smorzamento del feedback di velocità transitoria
3.5.2.5 Smorzamento ad anticipo di fase
3.5.2.6 Attenuazione del tasso di errore
3.5.2.7 Miglioramento della risposta transitoria utilizzando il controllo integrale
3.5.2.8 Riepilogo
3.6 Differenziatori
3.7 Integratori
3.8 Sistemi e componenti dei servomeccanismi
3.8.1 Sistemi servo DC
3.8.2 Sistemi servo AC
3.8.2.1 Tipi di servomotori AC
3.8.2.1.1 Motore a induzione e sua costruzione
3.8.2.1.2 Motori di isteresi
3.8.2.2 Generatore tachimetrico e sua struttura
3.9 Trasmettitori sincroni
3.9.1 Sistemi Desynn
3.9.1 Sistema Desynn (segue)
3.9.1.1 Manutenzione e regolazione dei trasmettitori
3.9.2 Synchros
3.9.2.1 Torque Synchro
3.9.2.1.1 Funzionamento
3.9.2.2 Control Synchros
3.9.2.2.1 Stick off Voltage
3.9.2.3 Sincronizzazioni differenziali
3.9.2.3.1 Sistemi sincro differenziale di coppia
3.9.2.3.2 Sistemi di sincronizzazione differenziale di controllo
3.9.2.4 Synchros del resolver
3.9.2.4.1 Da polare a cartesiano
3.9.2.4.2 Da cartesiano a polare
3.9.3 Slab Synchros
3.10 Synchrotels
3.11 Trasmettitori di induttanza
3.11.1 Trasduttori E e I Bar
3.11.2 Trasformatori differenziali variabili lineari (LVDT)
3.11.3 Trasformatori differenziali variabili rotanti (RVDT)
3.12 Trasduttori di capacità
3.12.1 Il metodo del cambiamento dielettrico
3.12.2 Il metodo Air Gap
3.12.3 Il metodo dell’area della piastra

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