unità di a
•
I
rendimento
1
Le macchine elettriche
Le macchine rotanti e
ilotag io
Iltr.asfo~atore
16
17
17
19
1 Il trasformatore monofase
2 Il trasformatore ideale
Funzionamento a vuoto
Funzionamento a carico
3 Perdite nel trasformatore reale
e funzionamento
4 Funzionamento a carico del trasformatore reale
5 Circuiti equivalenti del trasformatore
6 Dati di targa di un trasformatore
7 Le prove in cortocircuito e a vuoto
Prova in cortocircuito
La prova a vuoto
8 Variazione di tensione
9 Rendimento
21
26
31
33
34
34
36
38
39
GaCCiamo il punlo Trasformalore
40
illoro
1 Motori in corrente continua a magneti
permanenti
2 Dinamo tachimetrica
3 Circuito analogo del motore in corrente
continua a magneti permanenti
Funzionamento a regime
4 Altri motori in corrente continua
Motori con eccitazione indipendente
5 Gli attuatori
6 Circuiti di controllo per i motori in cntìtinua
a magnete permanente
Controllo lineare di velocità
Controllo di velocità in PWM
7 Motori brushless
8 Motori passo-passo
Motori a nluttanza variabile
Caratteristica coppia-frequenza
9 Circuiti per il pilotaggio dei motori
passo-passo
L'integrato L297
46
51
52
55
55
55
56
57
58
60
63
65
68
68
69
73
'@i@tWI Test· Problemisvolti·Problemida svolgere75
19A Schede integrative
19A.1 Le perdite nel ferro
19A.2 La deformazione della corrente magnetizzante
19A.3 Calcolo delle perdite nel rame. Riporto alla
temperatura di riferimento
19A4 Effettidella deformazione della corrente di linea
Soluzioni
19B Scheda integrativa
198.1 Ulteriori tipi di motori e relative tecniche di
pilotaggio
Soluzioni
9
Indice
unità di a
rendimento
2O Amplificatori
di potenza
Gli integrati audio e gli
amplificatori per radiofrequenze
I principi di funzionamento
e le prestazioni
1
2
3
4
Amplificatori di potenza
Caratteristiche degli amplificatori
Amplificatori in classeA
Amplificatori in classe B e AB e relativevarianti
Push-pull con alimentazione singola
Classe G
Classe H
Circuiti completi in classe AB a BJT
5 Amplificatori per elevate potenze
6 Stadio finale a MOSFET
I@;1iSflI;lTest· Problemi
I
80
82
82
86
87
87
89
89
91
92
svolti· Problemi da svolgere 94
1 Amplificatori di potenza audio
integrati
L'integrato LM380
L'integrato TOA2030
2 La configurazione a ponte
3 Amplificatori in classe B e C
per radiofrequenze
Gli amplificatori in classe C
Gli amplificatori In classe B
4 Progettazione assistita degli amplificatori
audio di potenza
I@il!iWt;l Test·
. .
al.
Un amplificatore da 1 W per cuffie e piccoli
altoparlanti, 91
100
Schede integrative
Come proteggere lo stadio di potenza dai sovraccarichi
Problemi integrativi
Soluzioni
Soluzioni
rendimento
20B
e condizionamento'
2 1 ~Trasdutlori
dei segnali parte prim,=a~
Trasduttori e condizionamento
• dei segnali parte prima
Nozioni di base
Classificazione dei trasduttori
I parametri caratteristici dei trasduttori
Scala e offset nel condizionamento
di un trasduttore analogico
5 Trasduttori di temperatura
Termoresistenze
Condizionamento del segnale
Resistori NTC e PTC
Sensori di temperatura a giunzione
semiconduttrice
Sensori di temperatura Integrati
6 Trasduttori fotoelettrici
Dispositivi fotoemissivi
Celle fotovoltaiche
10
102
20A.1 Amplificatore
in classe A a trasformatore
20A.2 Studio analitico del push-pull
20A.3 Uso di un operazionale per realizzare il driver.
unità di a
1
2
3
4
101
101
101
Usiamo il TDA2030, 100
----
20A
Problemi svolti
97
97
98
99
106
108
109
110
111
lll
113
l 14
l l6
l 17
122
122
122
Elementi fotoconduttori
7 Trasduttori estensimetrici
Celle di carico
Sensori di pressione
122
128
130
133
I@iliSflUTest.
135
Problemi svolti· Problemi da svolgere
~MM
Ma perche
SI usa lo scomodo AD590?, 121
Un interruttore di luce crepuscolare, 128
Un esempio d'uso delle celle di carico, 133
__
Conversione DIA
1 La distinzione fra analogico e digitale
2 l'errore di quantizzazione
3 La conversione da digitale ad analogico
142
143
143
Indice
4 I principi fisici della conversione DIA
5 I parametri della conversione DIA
144
145
D
147
acciamo il punlo I DAC
6 l'interfacciarnentc
di un DAC a un sistema
a bus
7 Le possibili architetture dei convertitori DIA
Un esempio elementare: il DAC
a resistori pesati
Convertitori con rete a scala R-2R
8 Convertitore DIA National DAC0808
9 Convertitore DIA Analog Devices AD7845
Moltiplicatore a 2 quadranti
Moltiplicatore a 4 quadranti
147
148
148
150
152
153
154
155
Generazione di forme d'onda arbitrarie con il
microcontrollore PIC16F84A, 151
Conversione
dell'acquisizione di grandezze variabili
nel tempo
Il teorema del campionamento di Shannon
L'uso del Sample&Hold (S&H)
D
D
acciamo il punlo Gli ADC
10 La modulazione Sigma-Delta
'Il3;H4!ìt!l Test· Problemi svolti· Problemi da svolgere 158
•• ••
160
162
165
166
168
169
175
175
178
182
183
acciamo il punlo Sintesi globale DACe ADC 185
11 Struttura complessiva di un sistema
di elaborazione elo trasmissione digitale di
un segnale analogico: tecnièhe PCM e DSP
Trasformata discreta di Fourier
12 Convertitore NO National ADC0801
13 Convertitore NO National ADC0816
14 Convertitore seriale multicanale
a 12 bit MAX147
15 Convertitori a doppia rampa 3 1/2 digit
ICL7106 e ICL71 07
16 Convertitore NO a doppia rampa CA3162
'9M li [t!,1 Test· Problemi svolti·
AlO
1 La distinzione da analogico a digitale
2 l'errore di quantizzazione come rumore
3 Principio di funzionamento degli ADC
4 Il convertitore parallelo (flash)
5 ADC ad approssimazioni successive
6 Gli ADC a integrazione
7 L.:interfacciamento di un ADC a un sistema
a bus
8 Il numero effettivo dei bit di un AD C: l'ENOB
9 La conversione NO e il problema
.. - ..
186
187
188
189
191
194
196
Problemi da svolgere 20 l
Il circuito del S&H, 181
Un semplice voltmetro, 189
Il progetto di uno strano ADC, 198
I circuiti dei blocchi funzionai i del precedente ADC, 200
171
174
21A Approfondimenti
21A.1 Ponte resistivo linearizzato
21A.2 Analisi dello sbilanciamento del ponte
Schede integrative
21A:1 I parametri caratteristici dei trasduttori Cause di errore
21A.2 TC74, un trasduttore di temperatura digitale
21A.3 Il protocollo 12C
Soluzioni
218 Laboratori integrativi
21 B.3 Uso del convertitore AD7845
Schede integrative
21 B.1 ParametriPerla valutazionedi un DAC
21 B.2 La rete R-2R
Soluzioni
21C Approfondimenti
21C.1 Il registro ad approssimazioni successive
21C.2 I limiti dovuti al tempo di conversione
Laboratori integrativi
21C.4 Simulare un ADC ad approssimazioni successive
21C.5 Analisi dinamica del MAX147
21C.6 Interfacciamento
di un convertitore
ADC0816/17
21C.7 Interfacciamento del convertitore AlD
MAX147 a un PC via porta parallela
Schede integrative
21C.1 Parametri per la valutazione di un ADC
21C.211teorema del campionamento di Shannon
21C.3 La scelta della frequenza di campionamento e
il dimensionamento del filtro antialiasing in un sistema di conversione AID
21C.4 Switch e multiplexer analogici
21C.5 Registri e collegamenti della porta parallela
(bidirezionale)
21C.6 La porta seriale del PC
Soluzioni
21D Teoria, test e problemi
Approfondimenti
21 D.1 Analisi del convertitore V/I
21 D.2 Analisi del convertitore V/I bidirezionale
Soluzioni
11
,.
Indice
unità di a
rendimento
22
Trasmissione
.5
6
Modulazione a impulsi codificati
. (PCM) e multiplazione TDM
1
2
3
4
5
6
I vantaggi della trasmissione digitale
Il segnale campionato a impulsi (PAM)
Il segnale a impulsi codificati (PCM)
l'errore di quantizzazione
La quantizzazione logaritmica
La multiplazione a divisione
di tempo (TDM)
7 Le gerarchie di multiplazione
DaCCiamo il punlo
i@i@!tUTest·
!
210
211
213
215
219
221
PCM e multiplazione 10M
__
Problemi svolti· Problemi da svolgere 222
Il canale digitale
rendimento
Il Bit Errar Rate (BER)
Il diagramma a occhio
232
233
DaCCiamo il punlo
Il canale digitale
i@iJ!iUIt!ITest·Problemi
svolti- Problemi da svolgere 235
234
225
226
226
227
227
228
228
229
229
230
231
~K,
Modulazioni dighali
FSK, PSK, QAM
1 La modulazione
Modulazione di ampiezza
Modulazione di frequenza
La modulazione di fase
Confronto tra le modulazioni
2 La trasmissione di segnali multipli
3 Le modulazioni digitali
4 La codifica multilivello
5 La modulazione ASK
6 La modulazione FSK
7 La modulazione PSK
8 La modulazione QAM
9 La modulazione Trellis
10 Parametri e prestazioni delle modulazioni
digitali
D
acciamo il punlo
i@i@!ttl
MOdulazioni digitali
238
240
241
243
244
244
245
246
248
250
252
255
257
258
260
Test· Problemi svolti· Problemi da svolgere 261
22B.1 ISI: condizioni di Nyquist
22B.2 Legame BER e SIN
22C Soluzioni
1III111;~1IIII'
-4L...:L=a::..
retroazione
La retroazione negli amplificatori
1 Premessa
2 Le configurazioni fondamentali degli
amplificatori retraazionati
7 ° caso: la retroazione serie-serie
12
221
Soluzioni
Soluzioni
Schede integrative
unità di a
------~--------~
217
1 Il canale digitale
2 I codici di linea
Codice NRZ (Not Return to Zero)
Codice NRZI (Not Return to Zero Inverted)
Codice RZ (Not Return to Zero)
Codice AMI (Alternate Mark Inversion)
Codice HDB3 (High Density Bipolar 3-zeroes)
Codice CMI (Coded Mark Inversion)
Codice Manchester (o bifase)
3 Linterferenza di intersimbolo
4 Iljitter
22A
22B
digitale
266
266
268
3
negativ_a_~---:-__
2° caso: la retroazione paral/elo-paral/elo
3° caso: la retroazione serie-paral/elo
4° caso. la retroazione paral/elo-serie
Effetti della retraazione negativa sulle
resistenze di ingresso e di uscita
Resistenza di ingresso con confronto
in corrente
----,
269
271
273
274
274
Indice
Resistenza di ingresso con confronto in tensione
Resistenza di uscita con comando in tensione
Resistenza di uscita con comando
in corrente
275
276
i@;@[ifjiTest·
277
~ Retroazione
DaCCiamo il punto
Le possibili configurazioni 278
degli amplificatori
operazionali
4 Effetti della retroazione negativa
sulla banda passante
279
Amplificatore con funzione
di trasferimento con un solo polo
Amplificatore con funzione
di trasferimento con uno zero
nell'origine e un polo
Amplificatore del tipo passa-banda
Problemi svolti' Problemi da svolgere 282
279
e stabilità
1 La stabilità
2 Criteri di stabilità nei sistemi retroazionati
3 Margine di fase e margine di guadagno
293
DaCCiamo il punto La stabilità
4 La stabilità negli amplificatori con operazionali 294
296
Tecniche di compensazione
280
281
23A Scheda integrativa
23A.1 Retroazione negativa in continua e in alternata
Soluzioni
288
289
291
i@;@(lf;iTest·
238
Problemi svolti' Problemi da svolgere 297
Scheda integrativa
238.1 Tecniche di compensazione in frequenza
negli operazionali
Soluzioni
t.i1{~\~J@ii1!il
-------~--.......;!~
..
:.::.:.::.
unità di a
-
'.
rendimento
24 Generatori di forme d'onda
I muhivibratori
Gli oscillatori
sinusoidali
Lezioni Multimediali
•
l
Il trasformatore
1 Il trasformatore ideale
302
Funzionamento a vuoto
Funzionamento sotto carico
2 Il trasformatore reale
302
303
2 Errore di quantizzazione
3 l'errore di quantizzazione come rumore
4 Teoria e realtà: l'ENOB
5 La conversionedi grandezzevariabilineltempo
6 La digitalizzazione delle immagini
304
La prova a vuoto
La prova in cortocircuito
306
306
3 Il modello del trasformatoreidealecon Multisim 307
l
Modulazione a impulsi
codificati (PCM)
e muhi lazione roM
1 Modulazione a impulsi codificati (PCM)
e codifica del segnale
2 Dai bit PCM al segnale analogico
3 Il segnale multiplo a divisione di tempo
Campionamento
~
Conversione
DIA
1 La conversione Digitale-Analogica
Campionamento multiplo
Conversione
AlD
1 La conversione Analogico-Digitale
327
327
332
334
335
309
,~
__
312
316
319
322
324
311
Gli oscillatori
sinusoidali
1 La condizione di Barkhausen
2 Loscillatore di Wien
13
Indice
".;
.--
Schede di Laboratorio
• Scheda di laboratorio 19A.1
Prova a vuoto del trasformatore monofase
340
• Scheda di laboratorio 19A.2
Prova in comxraso del trasformatore monofase 344
i
• Scheda di laboratorio 19B.1
Analisi del funzionamento di un motore
in DC a magneti permanenti (o a eccitazione
indipendente) tramite simulazione
con LabVIEW
346
• Scheda di laboratorio 19B.2
Valutazione sperimentale delle prestazioni
di un piccolo motore in corrente continua
• Scheda di laboratorio 21C.2
Come utilizzare l'ADC di Multisim
370
• Scheda di laboratorio 21C.3
Voltmetro digitale con ADCOBO 7
371
• Scheda di laboratorio 21C.4 (:f!ki\;IIWI!9
Simuliamo un ADC ad approssimazioni
successive
• Scheda d i laboratorio 21C.5 (t!k~\'Hrliiil9
Analisi dinamica del MAX7 47
• Scheda di laboratorio 21C.6 (1;[~;!;"WI!9
Interfacciamento di un convertitore
ADCOB 76177 mediante porta parallela
350
bktsezionete
• Scheda di laboratorio 21C.7 ~:fJt,\;IIdi1W
Interfacciamento del convertitore
AID MAX747 a un PC
via porta parallela
• Scheda di laboratorio 19B.3
Valutazione del funzionamento ON-OFF
di un piccolo motore in corrente continua
351
• Scheda di laboratorio 20A.1
Analisi sperimentale di un amplificatore
di potenza audio
353
• Scheda di laboratorio 22B.1
Creazione dei codici di linea
373
• Scheda di laboratorio 21A.l
Taratura della sonda di temperatura
con trasduttore AD590
355
• Scheda di laboratorio 23A.1
Analisi degli effetti della retroazione
sulla banda passante
376
• Scheda di laboratorio 21A.2
Misura di temperatura con LM35 e AD590
356
• Scheda di laboratorio 21A.3
Termometro da O °C a 750°C
con AD590 e myDAQ
360
• Scheda di laboratorio 21B.1
Analisi sperimentale di un DAC a resistori pesati 366
• Scheda di laboratorio 21B.2
Analisi sperimentale di un DAC
con rete a scala R-2R
.
.
Bibliografia, 378
Indice analitico, 379
14
• Scheda di laboratorio 24A.1
L'astabile con operazionale
(\:k~\:'HrlUW
• Scheda di laboratorio 24A.2 f};!~\;"mIil9
/I monostabile con operazionale
.
·:~N{iB·.jjmfl!4
• Scheda di laboratorio 24A.3 ~'i':':::::;:·
Uso del 555
368
• Scheda di laboratorio 24A.4
L'astabile a 8)T
r:fififj"'H§1iriiM
• Scheda di laboratorìo 21B.3',;!:.:,,,::?
Uso del convertitore AD7B45
• Scheda di laboratorio 21C.1
Analisi sperimentale di un ADC di tipo flash
~
.
369
.
(:t~~;!;"w!p
·::tWik.uHifiM
• Scheda di laboratorio 24A.5 ~!;\'.;:i:;:·
Uso dell'integrato ICL8038
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