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AUTRONICA2.1 Autronica LEZIONE N° 2 Definizione di SISTEMA ELETTRONICODefinizione di SISTEMA ELETTRONICO Esempi di sensoriEsempi di sensori Esempi di attuatoriEsempi.

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1 AUTRONICA2.1 Autronica LEZIONE N° 2 Definizione di SISTEMA ELETTRONICODefinizione di SISTEMA ELETTRONICO Esempi di sensoriEsempi di sensori Esempi di attuatoriEsempi di attuatori Concetto di AMPLIFICATOREConcetto di AMPLIFICATORE Breve storia dellElettronicaBreve storia dellElettronica Espansione di un Sistema ElettronicoEspansione di un Sistema Elettronico Blocchi base costituenti un Elaboratore ElettronicoBlocchi base costituenti un Elaboratore Elettronico

2 AUTRONICA2.2 Richiami Scopo del corsoScopo del corso Richiami di elettrologiaRichiami di elettrologia Legge di OhmLegge di Ohm Prima legge di KirchhoffPrima legge di Kirchhoff Seconda legge di KirchhoffSeconda legge di Kirchhoff Potenza in un circuito elettricoPotenza in un circuito elettrico Legge di JouleLegge di Joule

3 AUTRONICA2.3 Sistemi Elettronici Esempio 1: Ricevitore radioEsempio 1: Ricevitore radio Esempio 2 :Amplificatore audioEsempio 2 :Amplificatore audio Sistema di elaborazione Sistema di elaborazione Antenna Altoparlante Sistema di elaborazione Sistema di elaborazione Microfono Altoparlante

4 AUTRONICA2.4 Blocchi Fondamentali SensoreSensore –Trasforma la grandezza fisica che si vuole acquisire in un segnale elettrico (tensione, corrente, variazione di resistenza, capacità, induttanza, etc.) AttuatoreAttuatore –Trasforma un segnale elettrico in una grandezza fisica di interesse (movimento, forza, luce, etc.) Sistema di elaborazioneSistema di elaborazione –esegue operazioni lineari e/o non lineari sul segnale dingresso per fornire in uscita il segnale di pilotaggio dellattuatore. (sistema a due porte)

5 AUTRONICA2.5 Sensori Termistori e temocoppieTermistori e temocoppie misura di temperaturamisura di temperatura Foto diodi e foto transistoriFoto diodi e foto transistori misura di lucemisura di luce Materiali piezzoelettrici e strain gaugesMateriali piezzoelettrici e strain gauges misura di forzamisura di forza Potenziometri, sensori induttivi ….Potenziometri, sensori induttivi …. misura di lunghezzamisura di lunghezza Generatori tachimetrici, accelerometri, …Generatori tachimetrici, accelerometri, … misura di velocità e accelerazionemisura di velocità e accelerazione MicrofoniMicrofoni

6 AUTRONICA2.6 Attuatori Riscaldatori resistiviRiscaldatori resistivi –per produrre calore Diodi emettitori di luce, variatori di luceDiodi emettitori di luce, variatori di luce –per controllare la luminosità SolenoidiSolenoidi –per produrre forze Motori elettriciMotori elettrici –per produrre spostamenti Altoparlanti e trasduttori ultrasoniciAltoparlanti e trasduttori ultrasonici –per produrre suoni

7 AUTRONICA2.7 Sistema di elaborazione Esegue operazioni lineariEsegue operazioni lineari –AMPLIFICAZIONE –Somma o differenza fra segnali –…… Esegue operazioni non lineariEsegue operazioni non lineari –Prodotto fra segnali –Limitazione della banda (Fmax, Fmin) –Distorsioni –Traslazioni in frequenza –………

8 AUTRONICA2.8 AMPLIFICATORE Esempio: Amplificatore audioEsempio: Amplificatore audio +-+- VsVs + - VUVU VIVI I RIRI + - I RURU

9 AUTRONICA2.9 Definizione AMPLIFICATOREAMPLIFICATORE Due porteDue porte Il segnale duscita è una replica fedele del segnale dingressoIl segnale duscita è una replica fedele del segnale dingresso La potenza duscita è superiore a quella dingressoLa potenza duscita è superiore a quella dingresso ATTENZIONE!!!ATTENZIONE!!! La potenza fornita al carico viene assorbita dallalimentazione in continua dellamplificatoreLa potenza fornita al carico viene assorbita dallalimentazione in continua dellamplificatore Lamplificatore trasforma potenza priva di informazione (Potenza DC) in potenza contenente informazione (Segnale duscitaLamplificatore trasforma potenza priva di informazione (Potenza DC) in potenza contenente informazione (Segnale duscita P DC > P UP DC > P U

10 AUTRONICA2.10 Storia dellElettronica Fleming inventa il TRIODO1904Fleming inventa il TRIODO 1906Pickard realizza il diodo a contatto1906Pickard realizza il diodo a contatto 1920Armstrong realizza il ricevitore radio supereterodina1920Armstrong realizza il ricevitore radio supereterodina 1925Dimostrazione di possibile realizzazione della televisione1925Dimostrazione di possibile realizzazione della televisione 1925Lilienfield possibile realizzazione del dispositivo ad effetto di campo1925Lilienfield possibile realizzazione del dispositivo ad effetto di campo 1933Armstrong ricevitore radio fm1933Armstrong ricevitore radio fm 1940Armstrong realizza il RADAR1940Armstrong realizza il RADAR

11 AUTRONICA2.11 Storia dellElettronica PRIMA RIVOLUZIONE ELETTRONICA1947PRIMA RIVOLUZIONE ELETTRONICA Shockley et alt. della Bell Labs inventano il TRANSISTORE A SILICIO (BJT) 1950Dimostrazione TVC1950Dimostrazione TVC 1952Shockley inventa il transistore unipolare a effetto di campo1952Shockley inventa il transistore unipolare a effetto di campo 1956Realizzazione SCR (disp. Potenza)1956Realizzazione SCR (disp. Potenza) 1958Kilby della Texas Instruments e1958Kilby della Texas Instruments e Moore della Fairchild sviluppano il primo circuito integrato

12 AUTRONICA2.12 Storia dellElettronica SECONDA RIVOLUZ. ELETTRONICA Fairchild primo circuito integrato commerciale (Op. Amp. A 709)1968SECONDA RIVOLUZ. ELETTRONICA Fairchild primo circuito integrato commerciale (Op. Amp. A 709) 1971INTEL microprocessore a 4 bit (4004)1971INTEL microprocessore a 4 bit (4004) 1972INTEL microprocessore a 8 nbit1972INTEL microprocessore a 8 nbit ……………………. ……………………. 1995INTEL memoria RAM da 1 GIGABIT 1995INTEL memoria RAM da 1 GIGABIT

13 AUTRONICA2.13 Sistema Elettronico SENSORESENSOREATTUATOREATTUATORE ELABORATOREELABORATORE ~~~~~~ ~~~~~~ AMP A / D ~~~~~~ ~~~~~~ AMP D / A ELABORATORE DIGITALE Sequenz. (M.S.F.) Sequenz. (M.S.F.) A.U. (R.C.) A.U. (R.C.) MEM (RAM) MEM (RAM) REG. (F - F) REG. (F - F) L.U. (R.C) L.U. (R.C) I / O (M.S.F.) I / O (M.S.F.)

14 AUTRONICA2.14 Blocchi Base AMP=AmplificatoreAMP=Amplificatore Filtro=Elimina le frequenze inutiliFiltro=Elimina le frequenze inutili (filtro anti aliasing) A/D=Convertitore Analogico/DigitaleA/D=Convertitore Analogico/Digitale El. Dig.=Elaboratore NumericoEl. Dig.=Elaboratore Numerico (opera su grandezze numeriche e logiche) D/A =Convertitore Digitale/AnalogicoD/A =Convertitore Digitale/Analogico Filtro=Elimina le frequenze inutiliFiltro=Elimina le frequenze inutili AMP=AmplificatoreAMP=Amplificatore

15 AUTRONICA2.15 Conclusioni Definizione di SISTEMA ELETTRONICODefinizione di SISTEMA ELETTRONICO TrasduttoriTrasduttori AMPLIFICATOREAMPLIFICATORE Equilibrio energetico in un amplificatoreEquilibrio energetico in un amplificatore Breve storia dellElettronicaBreve storia dellElettronica Espansione di un Sistema ElettronicoEspansione di un Sistema Elettronico Blocchi base costituenti un Elaboratore ElettronicoBlocchi base costituenti un Elaboratore Elettronico Sistemi di elaborazione numericaSistemi di elaborazione numerica


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