Domande d'esame VERIFICATO
domande fatte all'orale
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Il documento riassume concetti chiave di elettronica, coprendo il funzionamento e l'uso di componenti passivi come resistori, condensatori e induttori, e attivi come transistor BJT, MOSFET e amplificatori operazionali. Vengono esplorati i principi dei filtri (passa-basso, passa-alto, attivi e passivi), la frequenza di taglio e lo sfasamento. La discussione si estende all'elettronica digitale, confrontando MOSFET e BJT per l'integrazione e il consumo, e introducendo microcontrollori, DMA e timer. Si toccano anche il dimensionamento dei circuiti e i limiti degli amplificatori.
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- **Componenti Fondamentali:**
- **Legge di Ohm:** Relazione costitutiva del resistore.
- **Fasori:** Utilizzati per segnali sinusoidali, fondamentali per l'analisi in frequenza e dei filtri.
- **Resistenza:** Diminuisce l'energia nei filtri.
- **Capacità/Induttanza:** Equivalenti della legge di Ohm per C e L; la capacità è spesso preferita all'induttanza nei filtri passivi per motivi pratici.
- **Filtri:**
- **Frequenza di Taglio:** Definita come 1/(2πRC), punto in cui l'attenuazione è di 3 dB.
- **Progettazione Filtri:** Esempi di filtro passa-basso a 1 KHz e 10 KHz.
- **Problemi dei Filtri:** Attenuazione e sfasamento tra ingresso e uscita (maggiore alle alte frequenze). L'impedenza dei filtri di secondo ordine dovrebbe essere alta per ridurre le interferenze.
- **Comportamento in Fase:** Nella banda passante non c'è sfasamento, fuori banda si può arrivare a 90 gradi (per filtro del primo ordine). Cruciale per evitare effetti indesiderati.
- **Filtri Attivi vs Passivi:** I filtri attivi (con operazionali) offrono vantaggi in termini di accoppiamento e prestazioni rispetto ai passivi.
- **Amplificatori Operazionali (Op-Amp):**
- **Buffer:** Utilizzato per eliminare gli effetti di partizione delle resistenze in un partitore di tensione.
- **Progettazione:** Esempio di amplificatore con guadagno 20.
- **Limiti:** Tensione e corrente sono limiti reali degli amplificatori.
- **Offset:** Problema significativo negli amplificatori ad alto guadagno, specie in uno stadio singolo.
- **Elettronica Digitale:**
- **Transistor MOSFET vs BJT:** I MOSFET sono preferiti per la logica digitale moderna grazie alla maggiore integrazione (milioni di transistor in spazi ridotti) e al minor consumo di potenza (zero a frequenza zero).
- **Porte Logiche Universali:** Tecnica somma/prodotti per realizzare qualsiasi funzione logica.
- **Rappresentazione:** Segnale analogico nell'elettronica digitale.
- **Microcontrollori:**
- **DMA (Direct Memory Access):** Elemento che consente il movimento veloce di blocchi di dati, agendo da master sul bus oltre alla CPU.
- **Timer:** Funzione specifica nei microcontrollori.
- **Transistor BJT:**
- Componente attivo e non lineare.
- Il dimensionamento delle resistenze è critico.
- La tensione sul collettore dovrebbe essere circa metà della tensione di alimentazione per evitare il taglio o la saturazione del segnale.
- **Diodo:** Definizione, caratteristiche e utilizzi.
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