Esperienze di laboratorio “leggero” in aula

Presentazione sul tema: "Esperienze di laboratorio “leggero” in aula"— Transcript della presentazione:

1 Esperienze di laboratorio “leggero” in aula
Cesena 11/05/2007

2 Esperienze di laboratorio “leggero” in aula
Il contesto e le motivazioni Descrizione del sistema Esempi di risultati Conclusioni

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 (3o anno)‏ Elettronica analogica (4o anno)‏ Motivazioni incrementare l’interesse degli alunni integrare la lezione teorica con contenuti multimediali “dinamici” dal vivo ridurre i tempi di apprendimento accrescere la qualità dell’apprendimento

4 Esperienze di laboratorio in aula – il sistema
USB CONNETTORE

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 ( modulo Numpy (elaborazione numerica)‏ modulo Matplotlib (elaborazione grafica)‏

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 La tecnica usata per la misura
Ciclo di misura Imposta VDIN Misura VRA e VRB Calcola ID next

8 La tecnica usata per la misura – il codice
next

9 La tecnica usata per la misura – il codice
next

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

11 Alcuni risultati ottenuti - diodi a semiconduttore

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 VIH e VIL)‏ verifica delle diverse porte presenti su dispositivi multiporta (quadrupla NOT)‏

13 Alcuni risultati ottenuti – inverter CMOS

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

15 Alcuni risultati ottenuti – caratteristica uscita BJT NPN

16 Alcuni risultati ottenuti – caratteristica uscita BJT NPN

17 Alcuni risultati ottenuti – caratteristica uscita BJT NPN

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 Alcuni risultati ottenuti – carica di un condensatore

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 l’attenzione