Elettronica applicata e misure Prefazione

Appunti del corso di Elettronica applicata e misure. !Prefazione degli studenti !!Questo documento vuole rappresentare un insieme di appunti di supporto del corso di Elettronica applicata e misure.!!Il seguente documento è un insieme di appunti del corso di Elettronica applicata e misure. Si vuol ricordare che tali appunti possono essere affetti da errori e imprecisioni e per questo motivo si richiede di comunicare ai sottoscritti, alle email: oncle.picsou@icloud.com e cristianocavo@icloud.com, con eventuali correzioni e/o suggerimenti nella stesura, indicando chiaramente il documento a cui si riferisce.!!In quanto si tratta di un documento di appunti di libera pubblicazione gli autori non si assumono alcuna responsabilità del contenuto.!!Il testo è stato redatto attraverso l’applicativo Pages® for Mac; alcuni grafici sono realizzati attraverso il software di calcolo numerico Grapher®, alcuni sono stati disegnati a mano tramite il software di disegno a mano libera Penultimate® altri ancora sono stati presi direttamente dalle slide disponibili sul portale; per la rappresentazione di alcuni circuiti è stato usato iCircuit®.!!Come usare gli appunti.!!Tali appunti sono stati concepiti in modo tale da essere utilizzati con il supporto delle slide del professore, infatti viene seguita la stessa suddivisione delle lezioni. Il titolo in rosso all’inizio di ciascuna lezione rappresenta il titolo della lezione stessa, mentre i vari sottotitoli in rosso nel documento sono associati al numero della pagina della slide di riferimento.!!Gli appunti sono divisi in base a ciascuna lezione:!!Misure !A. Parte I!

1.  Oscilloscopio digitale (scritti a mano)!2.  Generalità misure (scritti a mano)!3.  Stima Incertezze!!

F. Parte II!1.  Voltmetri digitali !2.  Voltmetri AC !!

G. Parte II!1. Sensori di temperatura (prima parte)!3. Misure tempo e frequenza!4. Generatori di segnale!!!!!!

A. A. 2013 / 2014

Elettronica applicata e misure PrefazioneElettronica applicata!!B.  GRUPPO B - Circuiti digitali!

1.  Richiami su circuiti logici (scritti a mano)!2.  Parametri dinamici dei Flip Flop (scritti a mano)!3.  Circuiti sequenziali (scritti a mano)!4.  Logiche programmabili (scritti a mano)!6.  Comparatori di soglia (scritti a mano)!7.  Generatore onda quadra  !8. Esercitazione 2!!

C. Bus e interconnessioni!1.  Interconnessioni     !2.  Modelli a linea di trasmissione!3.  Connessioni con linee!4.  Cicli di trasferimento base!5.  Protocolli di bus!6.  Esercitazione 3: Collegamenti seriali !7. Collegamenti seriali asincroni!8.  Collegamenti seriali sincroni!9.  Integrità di segnale!!

D. Sistemi di acquisizione dati!1.  Integrità di segnale!2.  Convertitori D/A!3.  Conversione A/D!4.  Convertitori pipeline e differenziali!5.  Condizionamento del segnale!6.  Filtri!7. Esercitazione 4: Sistemi di conversione!!

E.  Alimentatori e regolatori !1.  Circuiti di potenza !2.  Sistemi di alimentazione !3.  Regolatori a commutazione!4.  Altri sistemi di alimentazione (non è stato trattato nell’A.A. 2013/2014)!5.  Esercitazione 5: regolatori lineari e SW.

A. A. 2013 / 2014II

Elettronica applicata e misure Lezione E2

Gruppo lezioni E2 !Sistemi di alimentazione !1. Introduzione In questa lezione parleremo dei sistemi di alimentazione, in particolare di: !· parametri e struttura; !· Zener e regolatori in parallelo; !· regolatori in serie; !· regolatori integrati. !!2. I sistemi di alimentazione Tipi di alimentatore e loro parametri: !1. regolatori in parallelo (con l’uso di diodi Zener); !2. regolatori in serie (circuiti a transistor e circuiti con amplificatori operazionali / transistori); !3. regolatori di tensione integrati (regolatori a bassa caduta (Low Drop Out o LDO). !!Se si usa lo zener per regolare la tensione questo dispositivo deve dissipare l'energia in eccesso sotto forma di calore.!!Riferimenti bibliografici: !· M. Zamboni: Elettronica dei sistemi di interc. e acq.: cap. 6; !· F.Maloberti: Understanding Microelectronics ..., Cap 13. !!3. Convertitori di energia elettrica L’energia elettrica può essere utilizzata in forme differenti: !1. in AC (alternate current), in questa forma la tensione è alternata e l’onda è sinusoidale (è!quella delle reti domestiche e viene fornita da alternatori, reti di distribuzione, inverte e via!discorrendo, … . !2. in DC (direct current): in cui la tensione è continua, cioè V è costante. Viene fornita da batterie,!celle solari, fuel-cell, alimentatori DC, … . !!Per passare da una forma all’altra è necessario l’uso di convertitori di energia elettrica. Un!trasformatore trasforma una forma di energia in un’altra, oppure nella stessa forma ma con altri!parametri. Gli obbiettivi di progetto di un trasformatore sono: !1. minime perdite con il più alto rendimento possibile; !2. parametri di uscita ben controllati (V, F, …); !3. protezioni, cioè il trasformatore non deve causare danni né al carico né alla sorgente. !!4. Quadro complessivo dei convertitori Il quadro complessivo dei convertitori è: !1. AC → AC, vengono utilizzati trasformatori, convertitori del tipo AD → DC → AC; !2. AC → DC, sono gli alimentatori del tipo power supply; !3. DC → AC, sono utilizzati gli inverter; !4. DC → DC, sono i regolatori e convertitori del tipo DC → AC → DC. !!5. I sistemi di alimentazione (specifiche e unità funzionali) Le principali specifiche che descrivono i sistemi di alimentazione sono: !· tensioni e correnti di ingresso e la loro tipologia; !· tensioni e correnti in uscita (campi); !· regolazione, stabilità, rendimento, … ; !

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Elettronica applicata e misure Lezione E2· esigenze particolari (precisione, fail-safe, … fail-safe vuol dire quando il sistema si spacca e succedono diverse cose: i casi possono essere tre.!fail stop: il sistema si spacca e tutto si ferma lì dov'è. Ad esempio se un ascensore si spacca con il sistema fail stop la cabina precipita giù.!fail safe: il sistema si spacca ma in qualsiasi stato si trova non fa danni. In altre parole se la cabina dell'ascensore per qualche problema si ferma la cabina non precipita giù ma si attiverà un qualche dispositivo di arresto che fermerà la cabina e quindi i passeggeri saranno salvi. !fail operation: è il caso in cui quando il sistema a un guasto tutto procede come se non ci fosse stato il guasto. Ad esempio in un ascensore se è attiva immediatamente un altro motore per sollevare la cabina. !!A seconda dei casi si cerca un fail che più è appropriato:!Centrale nucleare forse è meglio un safe operation e non un fail stop.!Scarpe che si illuminano di quando eravamo piccoli un safe fail potrebbe andare a patto di non far cuocere il piede per un corto circuito.). !!Le principali unità funzionali invece sono: !· protezioni di ingresso (di solito la tensione non varia ma la corrente può variare e il minimo ed il massimo possono sia essere vicini tra di loro oppure essere distanti.); !· isolamento galvanico (se richiesto); !· conversione AC → DC con eventuale filtro; !· regolatore; !· protezione in uscita. !!Nota: i valori nominali sono quelli che si trovano nell’etichetta dell’alimentatore. !!Per legge non si può scrivere che il generatore fornisce 10V perchè sarebbe 10,00000000000V e ciò è impossibile allora si deve dare un intervallo (es. 9V / 11V) quindi è un intervallo dal più preciso che costerà tanto più quanto lo strumento è più preciso.!!Posizione d'ingresso significa che il circuito o l'apparecchio dovrà essere protetto in caso ci sia in ingresso delle tensioni anomale. Queste tensioni potrebbero arrivare alla linea elettrica ha subito un guasto. Naturalmente ci sono dei casi in cui tale circuito di protezione non è sufficiente quindi si incrociano le dita sperando che questi casi non avvenghino mai.!!Isolamento galvanico significa che la massa dello strumento o apparecchio è isolata da altre masse. In altre parole la massa del computer ad esempio è separata dalla massa delle pensioni di rete. In modo tale che si tocca il computer non ci si prende la scossa a causa della tensione di rete. In sostanza le masse sono isolate.!!Ci devono anche essere protezioni di uscite poiché alcune volte si richiede a uno strumento un qualcosa il quale non è in grado di fornire. Ad esempio se si utilizza un trasformatore per un computer e tale computer assorbe 40 Watt e si utilizza tale trasformatore per alimentare un computer da 90watt potrebbe succedere due cose o il trasportatore prende fuoco oppure con qualcosa di non tanto bello oppure a un circuito di protezione e quindi si ferma appena rileva un'anomalia di questo tipo. Con la seconda soluzione (che trasformatore riconosce l'anomalia) non si rincorre a problemi di sicurezza come ad esempio un incendio. !!6. Parametri di ingresso La tipologia di ingresso è importante in un sistema di alimentazione e può essere: !· una fonte di AC o di DC; !· una batteria; !· una dinamo; !· un pannello solare; !· e via dicendo… . !

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Elettronica applicata e misure Lezione E2Se attacco una batteria al frullatore non funziona mentre se attacco una centrale al frullatore il frullatore si spacca. Eppure in entrambi i casi il frullatore non è cambiato e funzionava se si dava ad esso la giusta alimentazione. !!Quindi bisogna porre attenzione a cosa bisogna attaccare per far funzionare un determinato circuito. Un pannello solare ad esempio può essere attaccato per essere alimentato solamente da sole o comunque da una fonte simile adesso. Se si prova ad alimentare pannello solare con una tensione di rete costante ( DC). Sebbene il circuito non sia cambiato ma è cambiata solamente il modo di alimentato. Esistono circuiti che possono funzionare sia in America che in Europa sebbene cambino le tensioni di rete.!!!Per l’ingresso di un alimentatore si deve fornire il valore nominale di ingresso e il campo. Tali!parametri sono specificati nella seguente forma: 100-240V AC oppure un altro esempio: 12V DC!±10%. !!Se l’ingresso è in AC allora deve essere specificata la frequenza, per esempio: 50 Hz, 45-65 Hz,!400 Hz, e via dicendo. !!In alcuni casi possono essere specificati parametri di rumore o spurie in AC, come armoniche e!transitori. ! !7. Parametri di uscita

Per l’uscita devono essere specificati: !·tensione di uscita VO, per esempio: 12V, 5V ± 10%, … ; !·corrente di uscita IO (in termini di IOMAX e IOMIN), per!esempio 0,1A, 0 - 50 A, … ; !·l’ondulazione (cioè variazioni periodiche) e possibili rumori!intrinseci (variazioni casuali). !!Quando si scrivono i valori nominali si possono scrivere in due modi: o dare il valore massimo e il valore minimo oppure dare il valore centrale con il di scostamento in percentuale o non in percentuale.!

!Le ondulazioni: le ondulazioni periodiche sono quelle ondulazioni che rimangono sebbene si faccia la conversione da corrente alternata a corrente non alternata. Quindi visto che rimangono dei rimasugli bisogna in qualche modo prevenire i danni che possono causare. Mentre le ondulazioni causali sono provocate da disturbi di altro tipo (rumore).!!Quando viene specificato solamente in valore significa che l'intervallo di valori va da zero sino a quel valore. Ad esempio se si scrive 5V significa che l'intervallo va da 0V fino a 5V. !Se si superano tali intervalli il costruttore potrebbe dire cosa succede. !Si hanno delle ondulazioni periodiche le quali potrebbero andare ad influire il sistema ma questo ondulazioni ci sono allora devono essere segnalate. Come devono essere segnalate eventuali anomalie che vengono definiti come un rumore che potrebbero far variare il segnale. Anche quest'ultimo caso deve essere segnalato ad esempio con un intervallo di valori che potrebbe assumere tale rumore. !!Deve essere specificata la stabilità, cioè l’alimentatore deve!essere in grado di variare l’uscita in base alla tipologia di!carico: RO = ∆·VO / ∆·IO e pure per variazioni degli ingresso!(line): !SV = ∆·VI / ∆·II .!!

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Elettronica applicata e misure Lezione E2Possono essere specificati altri parametri come: !· foldback, fail safe, protezioni, …; !· la temperatura operativa (TMAX e TMIN), derating, …; !· segnalazione di power-OFF anticipata. ! se si considera il diagramma di questa pagina (slide) si vede due righe verdi le quali si congiungono in un punto. L'aria formata da queste due righe verdi con gli assi cartesiani rappresenta il luogo di punti in cui può funzionare l'apparecchio. Poiché ad esempio un trasformatore o un alimentatore può dare un intervallo di potenze che vanno da zero a una potenza massima e la potenza è definita come il prodotto della tensione per l'intensità allora si potrà vedere molto chiaramente che seguendo le due linee verdi la potenza cambia ma seguendo la linea verde orizzontale la tensione non cambia mentre seguendo la linea verticale l'intensità non cambia. Il punto d'incrocio di tale rete (verde) definisce la potenza massima. Da questo punto parte una retta blu la quale è definita dal parametro (per così dire)foldback.!Se uno strumento richiede ad una alimentazione una tensione sopra alla riga verde prossima al punto A e poi questo strumento si sposta lungo la linea verde ( da A a F) si può notare che intanto non arrivi alla congiunzione delle tre linee (due verdi e la blu) e andando da A verso F la tensione non varia mentre varia l'intensità. Quando invece si supera tale punto e ci si avvicina a F lungo la linea verticale verde allora su quella linea l'intensità non varia ma varia la tensione. Questo percorso sta a indicare come potrebbe variare la quantità di tensione o di corrente che uno strumento potrebbe assorbire.!La congiunzione delle tre rette (due verdi e la blu) è denominata come foldback e più precisamente segue la linea blu scendendo verso l'origine. Questa blu ci indica che quando uno strumento supera una determinata potenza allora il trasformatore o l'alimentazione deve dare quella potenza si mette di funzionare e segue quell'andamento in modo tale da spegnersi completamente. Quello che potrebbe succedere è che l'alimentazione si spenga e si riaccenda solamente dopo una riattivazione oppure arriva a un valore più basso della potenza massima e si riavvia da solo. Per far ciò potrebbe utilizzare vari sistemi di fail.!Inoltre si può avere la segnalazione di power-off anticipata, in altre parole quando la tensione di rete sta per partire o comunque è partita alcuni condensatori potrà può essere carichi e avvisarmi che tra pochissimi secondi l'apparecchio si spegne in quelle intervallo di tempo o in automatico o un manuale si eseguono gli opportuni sequenze per non perdere ad esempio i dati. Oppure il condensatori danno della carica quando la rete per pochi istanti non è presente per alimentare il sistema. !!8. Sicurezza e protezioni Per quanto riguarda la sicurezza e le protezioni dell’alimentatore c’è da dire che l’alimentatore non!deve in nessun modo causare danni alle altre parti del sistema, in particolare: !1. in primis deve essere sicuro dal punto di vista dell’utente “human safety”, cioè non deve dare!scossa (isolamento galvanico); !2. deve proteggere il carico, cioè non si devono avere pericolose sovratensioni in uscita; !3. la sorgente pure, deve essere protetta attraverso un limitatore di corrente in ingresso (cioè un!fusibile); !4. non devono essere generati AMC troppo forti, perché possono causare disturbi verso l’esterno; !5. deve essere progettato in modo tale da essere fail safe ovvero essere sicuro anche in caso di!danneggiamento. !!Le protezioni del sistema di alimentazione sono sostanzialmente limitatori di correnti in uscita!(devono funzionare anche in caso di guasti o cortocircuiti), proteggere da sovratensioni in ingresso!e proteggere il sistema dalla temperatura ( da quella esterna e da quella interna dovuta al!riscaldamento per dissipazione). !!!9. Sistema a blocchi di PSU “classica” Il modello classico di un alimentatore è quello PSU. In figura è mostrato lo schema a blocchi del!

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Elettronica applicata e misure Lezione E2PSU. !

Il sezionatore è un dispositivo che divide il circuito a valle da quello che è a monte.!L'interruttore è quel dispositivo che riesce a scollegare il circuito in caso di sovracorrenti. Il regolatore di tensione lo si mette in serie al carico in modo tale che se c'è una sovratensione si stacca e non va a danneggiare il carico.!Quando si apre e si chiude un interruttore vi è un arco con voltaico il quale lo si può pensare come quando tra due piastre con una forte differenza di potenziale passa corrente. Queste due piastre sono separate ad esempio dall'aria. In sostanza quando si apre un interruttore tra le due asticelle che formano interruttore si trova questo arco voltaico. In un interruttore fatto molto bene non dà problemi di questo fenomeno mentre un sezionatore può dare dei problemi poiché non è stato concepito per questo lavoro (stress).!Questo arco si forma ad esempio quando si apre un circuito (come visto in precedenza che ci sono dei problemi). Quando siamo circuito la tensione ai capi dei morsetti va all'infinito e questo provoca l'arco, in inoltre vi è il problema che se c'è un'induttanza il capo del induttanza vi è una forte differenza di potenziale di questo può provocare altri problemi. !Quando si apre il circuito di casa si può vedere questo arco.!!!!!!!!

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Elettronica applicata e misure Lezione E2Quando si ha un interruttore e si forma un arco, se i due rametti dell'interruttore sono molto distanti tra loro l'arco svanisce poiché ci vorrebbe troppa potenza per mantenere tale arco.!Quindi in una presa domestica per far sparire l'arco si utilizza la distanza tra i due morsetti.!Nelle industrie si utilizzano particolari interruttori i quali si possono inserire la spina solamente quando il loro interruttore è girato su off. Mentre si può staccare la spina solamente quando il loro interruttore e su off. Di solito questi interruttori sono caratterizzati da due blocchi un blocco in cui si può inserire una grossa presa la quale ha tre grossi piedi e la presa stessa è circolare e anche i piedi. Il secondo blocco è caratterizzato da un interruttore il quale può essere

girato o su on oppure su off. La scatola di solito è di colore grigio mentre l'aggancio di dove sono collocati i tre piedi è di colore blu. Una volta inserita la presa e girato l'interruttore la corrente passa tuttavia non è possibile estrarre la presa poiché meccanicamente è bloccata dal interruttore. Quando invece interruttore sullo stato di aperto (off) allora si può estrarre la presa poiché è meccanicamente non più fissata o bloccata.!!Questi interruttori sono utilizzati nelle aziende quando c'è in gioco delle grosse tensioni e bisogna evitare di macchinari questi archi voltaici. In altre parole ogni volta che si deve scollegare una macchina che ha bisogno di grosse tensioni, si chiude quest'interruttore e si scollegare la macchina in modo tale da evitare degli archi tra la presa e la macchina.!Anche in casa si dovrebbe svolgere questa funzione: si stacca la corrente di casa, si attacca l'aspirapolvere alla presa e si riattacca la corrente e per staccarla la si stacca con il quadro generale di casa e si stacca l'aspirapolvere dalla presa per evitare gli archi. Tuttavia poiché le tensioni in gioco sono molto basse rispetto a quelle aziendale allora si può anche evitare questo procedimento.!! Il filtro serve per depurare il segnale da eventuali rumori. Questo filtro a una duplice funzione in quanto i disturbi provenienti dall'ambiente esterno non devono entrare ma anche i disturbi che sono all'interno non devono uscire e tale filtro fa in modo che questi due rumori provenienti da due ambienti opposti rimanghino negli ambienti in cui sono nati.!!In seguito si ha il trasformatore il quale permette il isolamento galvanico. Laddove invece si può si utilizza un autotrasformatore che tuttavia non a isolamento galvanico.!Bisogna ricordare che il trasformatore in qualche modo ha bisogno di isolamenti per funzionare poiché c'è un collegamento tra le spire primarie e secondarie del trasformatore. Quindi bisogna mettere dei isolanti in modo tale che non ci sia un domani un guasto a questi isolanti e che la massa dell'attenzione esterna vada a influire negativamente sulla massa della tensione interna. Quindi si dovrà mettere più di un isolante in modo tale che se uno si spacca che sono comunque sempre gli altri.!E se semmai si vada in fail stop o fail qualcos'altro fino a continuare il lavoro sebbene ci sia un guasto.!!In seguito si ha il trasformatore il quale permette il isolamento galvanico. Laddove invece si può si utilizza un autotrasformatore che tuttavia non a isolamento galvanico.!Bisogna ricordare che il trasformatore in qualche modo ha bisogno di isolamenti per funzionare poiché c'è un collegamento tra le spire primarie e secondarie del trasformatore. Quindi bisogna mettere dei isolanti in modo tale che non ci sia un domani un guasto a questi isolanti e che la massa dell'attenzione esterna vada a influire negativamente sulla massa della tensione interna. Quindi si dovrà mettere più di un isolante in modo tale che se uno si spacca che sono comunque sempre gli altri.!E se semmai si vada in fail stop o fail qualcos'altro fino a continuare il lavoro sebbene ci sia un guasto.!

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Elettronica applicata e misure Lezione E2!In seguito si ha il raddrizzatore (diodo) di corrente che permette di raddrizzare la corrente. Inoltre si ha un filtro (condensatore) che permette di mantenere costante la corrente continua. Alla fine della catena sia un regolatore di tensione il quale serve a tenere o regolare la tensione in modo tale che sia perfetta per essere utilizzata nei moduli successivi. Si ha il filtro (il condensatore) sia il raddrizzatore come il trasformatore non consumano molta potenza o meglio dire non dissipa molta potenza al contrario delle regolatore di tensione il quale mi dissipa assai tanta rispetto al alle precedenti.!!Di questo modulo non ho ben capito quello che fa, da quello che ho capito deve tenere costante la tensione e i moduli di prima non li devono dare una tensione al di sotto di un valore prefissato. Il perchè non l'ho so.!

Come si vede dal grafico!la tensione minima che deve entrare nel regolatore di tensione è 6.!L'onda tratteggiata è quell'onda che esce dal diodo mentre quelle non tratteggiate sono quelle del condensatore. ma la cosa importante è che non deve entrare nel modulo in questione sotto una certa tensione.!!!!!!!!

10. Maglia di ingresso L’interruttore di ON / OFF della rete isola l’alimentazione. Nn sempre è presente e lo stato di OFF!molto spesso è uno stand by. Per questo si deve utilizzare un filtro di ingresso, in modo tale che in!situazione di stand by le interferenze condotte vengano bloccate: si tratta di un filtro di tipo passivo.!L’uso di un fusibile di protezione è una sicura protezione contro le correnti troppo elevate, infatti un!fusibile è sostanzialmente un interruttore che al passaggio di correnti elevate fonde in due parti!separate, impedendo così il fluso di altra corrente. Il trasformatore si occupa di portare la tensione!a un valore voluto (si dice valore comodo per l’utilizzo) e possibilmente con la resa migliore!possibile. Il parametro che indica la resa di un trasformatore è indicato con la lettera greca η!(ναβλα “nabla”). Il trasformatore deve garantire lui stesso un isolamento galvanico. Solitamente,!dal punti di vista materiale, si tratta di un oggetto voluminoso, pesante e costoso. Una buona!soluzione è quella di utilizzare alimentatori a commutazione. !!11. Conversione AC - DC La conversione AC → DC richiede due elementi base: un raddrizzatore e filtro anti-ronzio. !!Il raddrizzatore serve a trasformare la corrente in AC bipolare in una tensione unipolare. Per fare!questo vengono utilizzati dei diodi standard o, in caso di alte potenze, dei diodi controllati. La!tensione raddrizzata ha così una componente DC e numerose componenti AC (armoniche dell’AC!di rete). !!Il filtro anti ronzio invece serve a rimuovere o ridurre tutte le componenti in AC. Fa passare la DC!senza attenuarla. Può essere un circuito di tipo passivo (praticamente un filtro passa basso RC o!LC) oppure un circuito di tipo attivo (cioè un regolatore di tensione). !!

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12. Raddrizzatore a singola semionda !!La corrente nel diodo è impulsiva. Nel grafico sottostante al circuito si vede una sinusoide rossa la quale rappresenta la tensione del generatore. L’ onda invece a puntini blu è l'onda che rappresenta la carica e la scarica del condensatore. Partendo dall'origine degli assi cartesiani si può dire che il condensatore inizia caricarsi mentre la sinusoide è nel primo quadrante, in seguito la sinusoide arriva un picco massimo e quando inizia a decrescere per passare al quarto quadrante il

condensatore inizia a scaricarsi ma a un certo punto l'onda del generatore ripassa al primo quadrante e quindi il condensatore ricomincia recarsi. Quando il condensatore si carica vuol dire che il diodo conduce mentre quando il condensatore non si carica ma si scarica il diodo non conduce.!La corrente media che passa nel diodo deve essere la stessa corrente media che passa nel carico perchè la corrente media in un condensatore è nulla ed è per questo motivo che nel grafico la linea marrone sabbia è di tipo impulsiva e rappresenta la corrente che passa nel diodo. è alta ma dura poco questa corrente. Quindi più è breve quest'impulso e più deve essere alta la corrente poiché il valore medio deve rimanere costante.!Se si mette in condensatore posso apparentemente il circuito funzionerebbe meglio poiché l'ondulazione del segnale blu (il segnale tratteggiato con puntini) sarebbe meno accentuata e sempre più simile a una retta. Tuttavia questo vuol dire che l'impulso che passa nel periodo sarebbe più stretto il più alto poiché si dovrebbe caricare nello stesso periodo di tempo un condensatore più grosso). In sostanza mettendo condensatore più grosso si avrebbe delle correnti impulsive più alte e questo comporterebbe ammettere un diodo sopra dimensionato e questo diodo produrrebbe un valore elevato e quindi un dispendio di energia inutile. In seguito più è breve impulso più si genera interferenze e più impulso è alto e più si generano interferenze e questo è male.!!

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13. Raddrizzatore a onda intera !!!!!!!!!!!!!!!!!!!Raddrizzatore a onda intera o di Grapz (una cosa simile a detto io te la metto poi non so l'ho cercata su internet ma non ho trovato il circuito) tipico.!!

In questo circuito si utilizzano quattro diodi a due a due disposti in diagonale. A seconda della polarizzazione del generatore che abbia il segno positivo in alto o il segno positivo in basso due dei 4 diodi conducono.!(La linea rossa corrisponde al vino di Verdi, mentre la linea verde con corrisponde ai diodi rossi) lil prof si è sbagliato con i colori: !partendo dal generatore e seguendo la linea rossa si può dire che il generatore a un segno positivo in alto e passa attraverso il primo diodo verde Il quale conduce. Fermandoci per un istante a questo punto possiamo dire che gli altri 3 diodi non fanno passare la corrente e più in particolare in

due rossi servono per quanto generatore avrà il segno positivo in basso. Il diodo verde conduce solamente in un verso ma per il momento non ha corrente. Ritornando al due diodi rossi possiamo dire che quello più in basso collegato al diodo verde che conduce non può condurre poiché la corrente non il verso che gli permette di condurre. L'altro diodo rosso in parallelo al diodo verde che conduce non può condurre poiché non ha corrente nel verso desiderato.!!!Questo circuito serve per ridurre l'ondulazione del condensatore (carica/scarica) perchè ho la carica e la scarica ogni semionda. Perchè nell'altro caso c'è l'avevo ogni onda.!Questo perché il condensatore si carica quando Londra sta salendo e si scarica quando l'onda sta scendendo ma siccome in questo caso l'onda scende e non va nelle quarto quadrante allora il condensatore può subito ricaricarsi.!A parità di capacita si riduce l'ondulazione del condensatore oppure a parità di ondulazione si dimezza la capacità!!

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14. Altro circuito AD → DC a onda intera !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Visto che i due trasformatori hanno il pallino in alto i due trasformatori rispetto alla massa d'anno tensioni uguali e opposte.!!Anche in questo caso i due Diodi (rosso e verde) hanno lo stesso comportamento. Quando il diodo rosso conduce allora il diodo verde non conduce poiché l'onda generata dal trasformatore del diodo rosso e positiva mentre l'onda generata dal trasformatore del diodo verde è negativa. La linea rossa mostra il percorso della corrente quando il dio d'un rosso conduce. Invece la linea verde mostra la corrente quando il diodo verde conduce. Entrambe le correnti passano comunque in mezzo al ramo che sta tra i di ramo in cui si trova il diodo rosso di ramo in cui si trova il diodo verde.!!Il vantaggio di usare un circuito che lavora per la conversione AC → DC a onda intera è quello di!avere una sola caduta sul diodo ma lo svantaggio è quello di avere un trasformatore più pesante e!più costoso. !!Trasformatore a presa centrale e richiede quasi il doppio del rame rispetto ad un normale trasformatore.!!!!!!!!!!

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Elettronica applicata e misure Lezione E2!15. Flusso di corrente Durante il primo ciclo (cioè il primo!periodo dell’onda sinusoidale in AC al!momento del funzionamento del!trasformatore) avviene la carica!completa del condensatore di filtro. La!corrente massima viene indicata con!INRUSH. A regime la corrente di picco è!molto più alta della corrente media in!uscita (normalmente è quasi 5 volte!maggiore). !!Della corrente di media ma più breve. !Questo perchè la prima volta devo caricare tutto il condensatore mentre le restanti volte si deve mettere quella carica che è andata persa che si suppone che sia inferiore rispetto al primo ciclo.!! La corrente di primo ciclo può essere una corrente anche molto elevata quindi i circuiti di protezione devono essere tarati in modo tale da far passare quella corrente. Ad esempio i motori elettrici appena si accendono sia questa corrente quindi se c'è un circuito di protezione ad esempio un fusibile, questo componente si brucerebbe e quindi si dovrebbe cambiare il componente ma ogni volta il fusibile si brucerebbe. Allora si dovrà ammettere un circuito di protezione abbastanza lasco da permettere questo impulso.!!!Durante la caduta sui diodi (ad alta!corrente) si ha una tensione di circa 1V.!Alla fine di questo processo la corrente!non risulta più regolarmente sinusoidale,!ma tuttavia è ancora influenzata dalle!armoniche (si ha un disturbo). ! ! ! !16. Ondulazione in uscita

Per studiare le ondulazioni in uscita poniamo delle!ipotesi semplificative: !1.la scarica del condensatore è di tipo lineare (cioè si ha!una corrente costante nel carico); !2.le ondulazioni (chiamate anche ripple) sono a forma!di dente di sega (il condensatore viene caricato a K · T /!!La tensione di ripple è indicata come VRI e si ha: !·VRI = ( IO · T / 2 ) / C; !·VRI ≃ IO / ( 2 · f · C ). !!La tensione di uscita è VDC = VPICCO - ( VRI / 2 ); e si ha!una caduta di Vd sul diodo: !VDC = VPICCO - ( 2 · Vd - VRI / 2 ). !!!!

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17. Svantaggi della struttura classica Un normale trasformatore lavora alla frequenza della rete di alimentazione domestica (cioè di circa!50 / 60 Hz) e solitamente sono ingombranti, pesanti e costosi. Inoltre sono causa di forti correnti di!tipo impulsivo, dovute alle perdite nei diodi e per questo generano interferenze fastidiose (EMI).!Vietato da regole EC per potenze che sono maggiori di 10W.! !

Il circuito disegnato è un circuito con un trasformatore e sfasati i segnali di 120°. In sostanza a tre " bobine" secondarie le quali gli permettono di sfasare il segnale di 120°. Il circuito preso senza la parte gialla evidenziata è uguale al circuito di prima in cui il segnale era sfasato di 120°. Questo circuito con la parte già evidenziata è un circuito che viene utilizzato nelle industrie.!Il disegno delle tre onde blu rappresenta i tre sfasamenti i quali se sommati tutte e tre danno 360°. Come se sommare 2 × 180° da 360°. Ossia in quest'ultimo caso si aveva uno sfasamento di 180°.!Andando a guardare il comportamento del condensatore che si usa un

trasformatore con tre bobine secondarie allora si ottiene che il condensatore si dovrà caricare e scaricare con un tempo molto inferiore rispetto ad utilizzare un trasformatore con uno sfasamento di 180°. E più precisamente il condensatore si caricherà scaricherà a un tempo che viene diviso per tre.!!

Usando invece questo circuito che togliendo la parte sottolineata in giallo è uguale al circuito del Raddrizzatore a onda intera.!In questo circuito mettendo la parte in giallo sarebbe come risultato delle onde sfasate di 120° con le ampiezze negative ribaltate. Quindi si avrebbe sei onde con uno sfasamento di 60°.!!!!!!!!!!!!

Esistono strutture alternative a quella descritta adesso. Si tratta di regolatori attivi che aiutano a!ridurre le ondulazioni in uscita: sono gli alimentatori a commutazione. Il loro lavoro è quello di!spostare il trasformatore alle alte frequenze, tali dispositivi hanno un!rendimento piuttosto alto e hanno piccole dimensioni. Se si usano sistemi elettronici che!necessitano di potenze maggiori di 10W questi alimentatori a commutazione sono ”necessari”. ! !!

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18. Regolatore di tensione in uscita Il regolatore di tensione fornisce una!tensione VO di tipo costante (DC)!nonostante si abbiano variazioni della!corrente e della tensione di ingresso. Per!quanto riguarda le variazioni di corrente!nel modulo SL si ha!che: SL = ∆VO · ∆IL. Invece per le!variazioni di tensione la regolazione!agisce sia sull’ingresso e sia sull’uscita ed!è SI = ∆VO / ∆VI. Si ha una riduzione!

dell’ondulazione che viene vista come una variazione della tensione in ingresso VI.!!SL è la variazione della corrente ed è la resistenza equivalente.!!

Dice che SL è la resistenza equivalente che si avrebbe facendo finta che il regolatore di tensione sia un generatore di tensione con la sua resistenza equivalente R0 variazione della tensione in ingresso VI. !!!!!!

!19. Regolatore attivo (lineare) Il riferimento di tensione è molto più preciso rispetto al diodo zener.!lo zener è un componente semplice che tuttavia alla sua esistenza in serie non nulla,quindi varia con la temperatura, da componente a componente. Il diodo zener ha una precisione di 5V ha una precisione di 0,5V.!Regolatori serie:!Per mettono la limitazione in corrente. Poiché è in serie rispetto al carico riesce a limitare la corrente che passa nel carico.mentre il diodo essendo in parallelo al carico non riesce a capire altra corrente passa nel carico. !!I regolatori di tipo attivo possono essere distinti in tre classi: regolatori in parallelo, regolatori in"serie e regolatori integrati. "!I regolatori in parallelo vengono chiamati anche shunt, si tratta sostanzialmente di diodi Zener e di!riferimenti di tensione. !!I regolatori in serie sono circuiti che utilizzano dei transistor e amplificatori operazionali. Tali!regolatori permettono di effettuare anche delle limitazioni di corrente. !!I regolatori integrati sono una tipologia di regolatori che il loro uso ormai è divenuto uno standard.!Sono composti da tre terminali (tre pin o piedini) e sono caratterizzati da una caduta molto bassa!(per questo vengono chiamati anche LDO, cioè Low Drop Out). !!!!!!!!

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20. Regolatori in serie e regolatori in parallelo Quando si progettano dei regolatori in serie e in parallelo, si deve tenere conto che l’obbiettivo!principale è quello di mantenere una tensione di uscita VO il più costante possibile anche per!variazioni della tensione di ingresso VI e per variazioni di L (Load = carico). !!

Ci sono due tecniche basilari di progettazione dei regolatori, come già visto prima, sono quelli in!serie e quelli in parallelo. ! !I regolatori in parallelo sono sostanzialmente!dei partitori di corrente nei quali c’è una!resistenza variabile che permette di variare il!rapporto di partizione, agendo appunto sul!rampo parallelo alla resistenza Rp. La tecnica più efficace è il regolatori in serie in cui la corrente passando dalla resistenza insieme al carico dissipa solamente su quella resistenza. Mentre nel

regolatore in parallelo sia la resistenza in serie al carico sia quelli in parallela dissipano potenza e quindi la potenza dissipata e maggiore spetto al regolatore in serie.!! ! ! !

! !Mentre per i regolatori in serie la struttura non!è stravolta completamente, la resistenza!variabile è semplicemente posta in serie con!Rs. ! ! !!!! !!

Questo circuito è un circuito in cui si ha un generatore di tensione collegato a una resistenza variabile la quale è collegata a sua volta a un carico che assorbe una tensione di cinque volt e in parallelo al carico si ha un diodo zener. Se per un problema la resistenza non potesse più variare e diventasse un corto circuito tutta la potenza del generatore andrebbe sul carico il quale avrebbe una pensione superiore al nominale ( cinque V). Allora si mette in

parallelo al carico un diodo zener il quale inizia a condurre quando ad esempio la tensione su di esso è un pochettino superiore alla tensione nominale del carico ad esempio 5,5V. Quindi se la resistenza variabile si spaccasse il carico non avrebbe tutta la tensione del generatore ma questa tensione verrebbe dissipata attraverso il diodo il quale incomincerebbe a condurre. In questo caso si avrebbe un fail continuazione poiché il sistema che pur a una rottura continua a funzionare

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Elettronica applicata e misure Lezione E2seppur con munificenza minore e questo si chiama graceful degradation. Se invece non ci fosse il diodo il carico supererebbe dei danni.!Inoltre il generatore potrebbe avere una protezione la quale può capire che sta dando troppa potenza e quindi rallenta il generatore fino a spenderlo in modo tale che il sistema si arresti.!!21. Regolatore parallelo con diodo Zener

Il regolatore in parallelo può essere realizzato attraverso!un diodo Zener. La struttura è molto semplice, però ha!una efficienza piuttosto bassa e si tratta di una tecnologia!adatta solamente per applicazioni a bassa potenza. I!riferimenti di tensione sono regolatori in parallelo (Sempre!a bassa corrente). !!Le correnti nei diodi Zener sono i principali attori di questo!meccanismo di regolazione. Le correnti più elevate (che!devono essere minori del limite IZMIN) si aggirano attorno a!circa 5 mA. Le correnti più piccole (che devono essere!maggiori del limite IZMAX) permettono di limitare la potenza!dissipata. !!La corrente in ingresso deve risultare il più possibile!costante. Questa è la tecnologia che viene sfruttata per!

applicazioni simili a quelle delle Smart Card. !!!Questa R definisce la corrente massima che può passare nel carico. Perchè se il carico volesse più corrente ma R non può allora o R fonde o si spacca oppure si può cambiare R.!!22. Esercizio E2.1 - Regolatore con Zener

Progettare un regolatore parallelo con: !·Vi 10 → 20 V; !·VO = 5 V (per quanto possibile); !·IO = 0 →100 mA; !!Diodo Zener disponibile: !·Vzo = 5V, Rz = 10 ohm, Izmin = 5mA; !·Pdmax = 2W. !!!!!!

Sono i limiti che bisogna porre o meglio di i vincoli che bisogna porre per calcolare la prima cosa (punto 1) Va(Vi,R,I0) ossia calcolare la Va in funzione di Vi, R I0. !Con le condizione dei punti di sotto.!!!!!!!!!

Calcolare: !� di �15 23A. A. 2013/2014

Elettronica applicata e misure Lezione E2·resistenza di caduta R (min/max); !·Vo min/max (tutte le combinazioni di Vi, Io, R); !·Pdmax per R e per lo Zener. !

! Sono i limiti che bisogna porre o meglio di i vincoli che bisogna porre per calcolare la prima cosa (punto 1) Va(Vi,R,I0) ossia calcolare la Va in funzione di Vi, R I0. ! Con le

condizione dei punti di sotto.!!!

! !!!è la soluzione con Milliman!! ! !!!!!!!!!!!! !!

Impostazione del primo vincolo 2) in seguito dice che si ha Iz che si calcola in questo modo. Poi lascia a noi a fare i conti come se fossimo capaci.!! ! Per qualunque valore di Vi devono valere queste condizioni.!!!!!!!!!!!

� di �16 23A. A. 2013/2014

Elettronica applicata e misure Lezione E2!!Soluzione da quello che ho capito ha posto dei vincoli che ha rispettato e poi ha calcolato tutto con questi vincoli.!!!!!!!!!!! !!

La resistenza deve essere minore di 47 ohm.!!!!!!!!!!!!!!Ha calcolato la potenza:!!!!!!!!!!!!!!Altro parametro.! ! !!!!!!!!

� di �17 23A. A. 2013/2014

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!23. Regolatore in serie (schema di base) I regolatori in serie richiedono una resistenza variabile, che può essere controllata. Per controllare!queste resistenze si utilizzano BJT oppure dei MOS. Il controllore CNT confronta l’uscita VO con un riferimento Vr. !!

!!24. Regolatori in serie Si può applicare un amplificatore di corrente dal riferimento di tensione. Cioè, tramite un A.O.!controllato in tensione e l’uso di BJT o MOS è possibile realizzare resistenza variabili. !!Si deve sempre avere che la tensione di uscita sia minore di quella di ingresso. Tutti i regolatori!richiedono una caduta di tensione minima (VDROP). Tale caduta è la funge di perdite e genera una riduzione dell’efficienza dell’intero sistema. Nota: i dispositivi LDO sono caratterizzati da una!caduta molto bassa, per questo molto efficienti. !!Tali strutture sono disponibili anche in versione integrata su uno stampo standard (commodity) e!possono lavorare sia per tensioni prefissate (5, 6, 9, 12, … V) sia per tensioni variabili. ! !Visto che c'è questa resistenza bisogna sempre mettere un minimo di potenza solamente per passare oltre quella resistenza e poi si deve aggiungere la potenza che serve per alimentare il carico.E proprio quella potenza che serve a bypassare la resistenza è uno spreco indispensabile per il funzionamenti del sistema. E la resistenza scalda e dissipa potenza e questo non è bello.!!25. Esempio di regolatore in serie

I regolatori non variabili sono composti da tre terminali uno che va a massa mentre gli altri due rappresentano l'uno l'ingresso e l'altro l'uscita. Ambi 2 i terminali di ingresso e di uscita devono essere collegati attraverso un condensatore a massa se non sono collegati con questo

condensatore potrebbero oscillare poiché sono estremamente instabili. Il condensatore è un componente che deve essere scelto dal costruttore o meglio dire quando si comprano questi regolatori il costruttore deve scrivere quali condensatore si devono utilizzare e quali no. E scrive se condensatori deve essere elettrolitico oppure no, quale capacità deve avere e che tipologie di via dielettrico

� di �18 23A. A. 2013/2014

Elettronica applicata e misure Lezione E2deve avere.!! !

!Nella figura sottostante si vede un regolatore variabile il quale è un blocco con tre terminali. Il terminale a sinistra è collegato a un condensatore in quale è collegato a massa. Questo terminale collegato al condensatore è il terminale di ingresso come si può vedere nel blocco sopra in cui sempre da parte di sinistra c'è la freccia indica che è l'ingresso del blocco.!L'uscita è collegata direttamente a una resistenza la quale forma un partitore con un'alta resistenza sottostante la quale è collegata a massa. Tra le due resistenze vi è un ramo che collega il regolatore al nodo in cui sono collegate le due resistenze. Come nelle regolatore non variabile l'uscita complessiva deve essere collegata a un condensatore il quale da un lato preleva la tensione di riferimento ( massa) mentre dall'altro lato preleva la tensione che c'è sulla

resistenza più in alto.!Per variare la tensione di uscita cioè quella del condensatore si varia si varia la resistenza che è più in alto cioè quella che ha una grossa freccia rossa. Poiché la tensione su quella resistenza è uguale alla tensione ai capi del condensatore, si può variare dalle resistenza per far variare la tensione in uscita. Il regolatore non regola più la tensione ai capi del condensatore ma guarda la tensione che c'è sulla resistenza in cui compare la freccia rossa rispetto alla non più tensione rispetto a massa come accadeva nelle regolatore non variabile ma rispetto alla tensione del nodo in cui si congiungono le due resistenze.!!Un esempio di regolatore in serie è quello realizzato su base resistenza-Zener. La regolazione ripartisce la corrente tra lo Zener e il carico. Si ha un rendimento basso e le correnti che si!possono gestire son poche. La tensione di breakdown Zener (VZ) l’amplificatore di corrente con emetter follower (CC) fanno in modo che la tensione di uscita sia espressa come VO = VZ - Vbe (si ha quindi lo stesso Sv). Con questa configurazione sono possibili delle variazioni anche piuttosto ampie della corrente nel carico: ∆IO = ∆IZ quindi si pone una resistenza di uscita RO più bassa. I limiti della resistenza di uscita sono comunque legati allo hie cioè il parametro gm .!!Ma si trovano meglio in commercio quelle che lavorano a tensioni variabile, in questo modo ne fanno uno che con 1 o 2 resistenze esterne si può cambiare la resistenza di uscita.!! In riferimento alla figura della slide. Zone di un transistor tra base e collettore è costante. è una regolazione approssimativa. Va bene se si ha un carico molto lasco come precisione, va bene per una lampadina, mentre non va bene per una CPU di ultima generazione che si danno tensioni troppo superiori si spacca. Si può anche utilizzare questo circuito come limitatore di tensione (le batterie delle auto è di 12V mentre quelle dei camion è di 24V). In sostanza quando si accende un motore della macchina o di un camion si hanno dei picchi di tensione in quali potrebbero andare a danneggiare dei componenti elettronici che tuttavia sono regolati come tensione di ingresso da dei regolatori come visto in precedenza (poiché non accettano in ingresso delle tensioni superiori a un tot e quindi hanno bisogno dei limitatori di tensione). Tuttavia questi picchi di tensione potrebbero arrivare a dei valori molto alti e nessuno regolatore di tensione (come visto in precedenza) può reggere a delle tensioni di ingresso pari a (ad esempio) 80V. Quindi per proteggere tali regolatori regolatori si mettono dei regolatori all'esistenza di zener i quali quando la tensione non supera una determinata tensione fanno passare tutta la tensione, quando invece si sono di picchi anche molto bruschi e alti riescono a spezzare questi picchi "poiché lo zener si apre e scarica la tensione in eccesso".!!!

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26. Regolatore con reazione Il generatore di riferimento è l’amplificatore!hanno il compito di confrontare una!frazione β della tensione di uscita VO con la!tensione di riferimento Vr. L’amplificatore!inoltre pilota l’elemento di controllo (cioè la!resistenza variabile) per mantenere stabile!la seguente espressione: !β · VO = Vr !!È necessario quindi l’uso di un riferimento di!tensione (una tensione fissa esterna, un!diodo Zener o altri dispositivi). ! ! !!

27. Regolatore con Amp Op e BJT !!!!!!!!!!!!Il BJT può essere usato come stadio di potenza Open Collector (o collettore comune), in!particolare: !· se la tensione di uscita VO > Vr, allora β · VO = Vr; !· se VO < Vr, allora VO = β · Vr. !!La caduta di tensione della tensione di ingresso da VI a VO è definita come VAO + VBE. ! !28. Limitatore di corrente

In figura è rappresentato un transistore di potenza!Q1+Q2 (coppia Darlington). !!Se la tensione VS sale sopra la soglia di 0.7V,!allora Q3 toglie corrente dalla base di Q1. La!corrente ridotta in Q1 e Q2. !La corrente di uscita massima è: IOMAX = 0.7 / RS.!!!!!!!!!

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!29. Rendimento di regolatori in serie Le perdite causate dalla caduta di tensione e dalle correnti di perdita è normalmente molto minore!della corrente di uscita. Le perdite vengono indicate come ILEAK. !!Il fattore nabla è: ! !

! !!!!

Per migliorare il rendimento si cerca di ridurre la caduta di tensione utilizzando dei regolatori di tipo!LDO (low dropout). Per ridurre le correnti di perdita IQ si utilizza una tensione di riferimento Vr a!bassa potenza. Oppure la miglior cosa è passare ai regolatori a commutazione. !!30. Regolatori di tensione di tipo commerciale Sono disponibili numerosi regolatori integrati di tipo commerciale. Per esempio quelli della famiglia!78XX (di polarità positiva). In tali dispositivi, la sigla che li contrassegna è formata da quattro!caratteri, 78 indica che sono dei regolatori e le ultime due indicano la tensione di uscita. Sono!contenitori per alte potenze e in base hanno un limite per la corrente in ingresso (che viene!specificata, può variare a seconda del modello da 50 mA fino a 5 A). !!Esistono altri dispositivi, come quelli della famiglia 79XX che utilizzano tensioni negative. Altri!ancora della famiglia 317 cui hanno una tensione di uscita variabile. Alcuni, come l’LM9076 sono!costituiti da LDO con addizionate due opzioni: shutdown e reset di ritardo (ovviamente si tratta di!componenti più costose e sofisticate). !! !31, 32. KA78XX / KA78XXA (3-terminal 1A Positive Voltage Regulator

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Ci sono 3 morsetti:!I due più lunghi si incastrano sulla piastra mentre quella più corta va saldata e funge sia da terminale GND che da dissipatore di calore. Poiché si usa una saldatura allora non si deve usare una pasta come nel caso di prima poiché la saldatura passa allo stato liquido e quindi va a ricoprire tutti gli interstizi.!!33. Tensioni variabili con regolatori a 3 pin

I regolatori a tre pin mantengono una tensione!prefissata Vp tra i due piedini Out e Comune. Se la!tensione Vc = β · VO (anziché massa), mentre VO =!Vp + Vc. !Inoltre, Vc = β · VO = VO · R2 / (R1 + R2) e VO = Vp ·!R1 / (R1 + R2). !!La corrente IQ causa una caduta di tensione su R2: !·IR2 = IQ + Vreg / R1 !·VO = Vp + R2 · IR2 !·VO = Vp · R1 / (R1 + R2) + IQ · R2 ! ! !!!

34. Esercizio E2.2 - Progetto di regolatore Specifiche: PSU da 5V, 1A con regolatore lineare: !1. Tracciare lo schema a blocchi con e senza regolatore. !2. Definire le caratteristiche di trasformatore, diodi, C. !3. Valutare Sv (stabilizzazione) e Ro (resistenza di uscita). !!Aggiungere un regolatore a Zener. !1. Definire i parametri dello Zener. !

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Elettronica applicata e misure Lezione E22. Valutare i nuovi Sv e Ro !!Aggiungere un transistore di potenza (CC). !1. Valutare i nuovi Sv e Ro. !!Individuare (su catalogo) un regolatore 3-pin adatto. !1. Confrontare i valori di Sv e Ro con i risultati precedenti. !!35. Test finale · Quali parametri definiscono le caratteristiche di un regolatore? !· Tracciare lo schema a blocchi di un alimentatore con regolatore, descrivendo le funzioni di ogni!modulo. !· Tracciare le forme d’onda di tensioni e correnti per un raddrizzatore a doppia semionda!(caricato). !· Descrivere come calcolare e come misurare l’ondulazione in uscita di un alimentatore non!stabilizzato. !· Descrivere le differenze tra regolatori parallelo e regolatori serie. !· Quali sono i vantaggi dei regolatori di tensione con reazione? !· Descrivere un circuito limitatore di corrente. !· Spiegare come ottenere da un regolatore a tre terminali (a tensione fissa) una tensione diversa! da quella predisposta.

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