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Davide Cammarota Dipartimento di Elettronica e Telecomunicazioni Istituto Tecnico Industriale "E. Mattei" - Maglie (LE) -http://www.itismaglie.it

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Presentazione sul tema: "Davide Cammarota Dipartimento di Elettronica e Telecomunicazioni Istituto Tecnico Industriale "E. Mattei" - Maglie (LE) -http://www.itismaglie.it"— Transcript della presentazione:

1 Davide Cammarota Dipartimento di Elettronica e Telecomunicazioni Istituto Tecnico Industriale "E. Mattei" - Maglie (LE) -http://www.itismaglie.it Cesena 11/05/2007 Esperienze di laboratorio leggero in aula

2 2 Il contesto e le motivazioni Descrizione del sistema Esempi di risultati Conclusioni

3 3 Esperienze di laboratorio in aula – il contesto III e IV classe di un Istituto Tecnico Industriale con indirizzo sperimentale (Indirizzo Tecnologico per l'industria e per il terziario avanzato) Discipline coinvolte Elettronica digitale (3 o anno) Elettronica analogica (4 o anno) Motivazioni incrementare linteresse degli alunni integrare la lezione teorica con contenuti multimediali dinamici dal vivo ridurre i tempi di apprendimento accrescere la qualità dellapprendimento

4 4 Esperienze di laboratorio in aula – il sistema USB CONNETTORE

5 5 Esperienze di laboratorio in aula – la scheda K8061 Scheda Velleman K8061 – costo < 100 Le porte di ingresso/uscita usate sono: 8 ingressi analogici, risoluzione 10 bit, 0..5/10 V 8 uscite analogiche, risoluzione 8 bit, 0..5/10 V Connettore custom con funzioni di interfaccia tra la scheda e il dispositivo sotto prova Software in Python (GNU Open Source) linguaggio Python (http://www.python.org) modulo Numpy (elaborazione numerica) modulo Matplotlib (elaborazione grafica)

6 6 I componenti sotto prova Circuito di carica RC Circuiti integrato logico in tecnologia inverter CMOS Diodi convenzionali al silicio Diodi Zener Diodi LED Transistori bipolari al silicio BJT NPN

7 7 La tecnica usata per la misura Ciclo di misura 1.Imposta VDIN 2.Misura VRA e VRB 3.Calcola ID next

8 8 La tecnica usata per la misura – il codice next

9 9 La tecnica usata per la misura – il codice next

10 10 Alcuni risultati ottenuti - diodi a semiconduttore Caratteristiche di diodi Diodi convenzionali al silicio Diodi Zener Diodi LED Diodi alta luminosità

11 11 Alcuni risultati ottenuti - diodi a semiconduttore

12 12 Alcuni risultati ottenuti – inverter CMOS Caratteristica Vin/Vout Inverter CMOS HCF4049 variazione della tensione di alimentazione in modo parametrico – via software calcolo automatico di alcuni parametri (ad esempio tensioni V IH e V IL ) verifica delle diverse porte presenti su dispositivi multiporta (quadrupla NOT)

13 13 Alcuni risultati ottenuti – inverter CMOS

14 14 Alcuni risultati ottenuti – caratteristica uscita BJT NPN Caratteristica BJT NPN visualizzazione veloce misura semplificata di alcuni parametri (ad esempio h FE e V CESAT ) possibilità di studio delle variazioni dei parametri con il punto di lavoro

15 15 Alcuni risultati ottenuti – caratteristica uscita BJT NPN

16 16 Alcuni risultati ottenuti – caratteristica uscita BJT NPN

17 17 Alcuni risultati ottenuti – caratteristica uscita BJT NPN

18 18 Alcuni risultati ottenuti – carica di un condensatore Studio del transitorio di carica di un condensatore comparazione del grafico teorico/misurato verifica della costante di tempo limiti sulla temporizzazione/velocità del circuito ottimizzazione del software

19 19 Alcuni risultati ottenuti – carica di un condensatore

20 20 Esperienze di laboratorio leggero in aula - Conclusioni E stato presentato un modo innovativo di usare le nuove tecnologie in aula per migliorare il processo di insegnamento/apprendimento in Elettronica. Il sistema presentato è low cost. Ci sono queste prospettive di sviluppo/estensione: ampliamento dei circuiti/dispositivi piattaforma completamente Open Source Dal sito è possibile scaricare il codice sorgente, gli schemi elettrici, queste slide e documentazione varia. Grazie per lattenzione


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