Electroportal Il portale dell'elettrotecnica e dell'elettronica http://www.electroportal.net/list.php?o=Data_0&f0=User_g.schgor_u 31 May 2010 50:07:24 +0100 1 Automatismi a scorrimento http://www.electroportal.net/g.schgor/wiki/articolo31

Dopo aver visto gli automatismi basati sul conteggio, possiamo esaminare soluzioni ancor più flessibili, basate sull'uso dei registri a scorrimento , forse più noti con la dizione inglese di shift-registers.

In questi dispositivi infatti, il dato applicato all'ingresso, viene fatto "scorrere" attraverso i vari stadi di cui sono composti, mediante un impulso di clock.

Nei vari stadi si ha perciò la sequenza degli stati presenti all'ingresso in corrispondenza dei singoli impulsi di clock applicati.

Rispetto alle soluzioni con conteggio viste in precedenza, questo permette la contemporaneità del comando di più uscite (anziché di una sola per volta), ampliando quindi le possibilità di controllo.

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]]> 31 May 2010 50:07:24 +0100 http://www.electroportal.net/g.schgor/wiki/articolo31 Automatismi a conteggio http://www.electroportal.net/g.schgor/wiki/articolo30

Le mie prime esperienze lavorative (negli ormai lontani anni cinquanta) sono state presso un'azienda produttrice di centrali telefoniche.

In realtà io non mi occupavo di telefonia, ma di applicazioni collaterali quali gli allora nascenti apparati di telesegnalazione e telecomando, tutti però rigorosamente basati su tecniche elettromeccaniche (il transistor era allora ancora una curiosità di laboratorio !).

D'altra parte, l' automazione telefonica, cioè la commutazione automatica (senza interventi di operatori) dei collegamenti fra telefoni, era allora il massimo esempio di automazione.

Elementi fondamentali di quella tecnologia erano il relè ed il commutatore a passi (o selettore), bene illustrati nel riferimento precedente, che permettevano di trasformare sequenze di impulsi (generati dai disco combinatore dell'apparecchio telefonico) in collegamenti fisici tra l'apparecchio chiamante e quello chiamato.

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]]> 10 Apr 2010 25:07:02 +0100 http://www.electroportal.net/g.schgor/wiki/articolo30 Segnalazioni "sicure" http://www.electroportal.net/g.schgor/wiki/articolo29

Il recente articolo sugli allarmi e successive richieste di monitoraggio dell' integrità dei cavi di collegamento, mi hanno fatto ricordare studi (di ormai molti anni fa) su come rendere più sicure le segnalazioni che dai punti più remoti degli impianti convergono verso il centro di controllo.

Mi limiterò a considerare la più semplice forma di segnalazione data dall'apertura o chiusura di un contatto che può indicare sia lo stato di un particolare dell'impianto (es. finecorsa), oppure situazioni di consenso (es. presenza tensione), oppure di allarme (es. antincendio).

Il fatto è che di questi "contatti" in un impianto industriale moderno ce ne possono essere centinaia o addirittura migliaia. Non tutti ovviamente hanno la stessa importanza, ma si capisce che ce ne sono almeno alcuni che sono vitali per la sicurezza dell'impianto stesso.

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]]> 20 Mar 2010 07:07:41 +0100 http://www.electroportal.net/g.schgor/wiki/articolo29 MicroCap - Simulazione circuiti in c.a. http://www.electroportal.net/g.schgor/wiki/articolo28

Questo articolo non ha lo scopo di aiutare gli studenti svogliati ad evitare i calcoli (imparare a svolgerli è una formazione indispensabile !), ma, dopo la scuola, nella pratica progettazione, non avrebbe senso continuare a svolgerli "manualmente", con perdita di tempo e grande possibilità di errori.

Soprattutto nei calcoli di circuiti elettrici in alternata, il ricorso ai numeri complessi costringe a passaggi gravosi per ottenere i risultati finali.

Il ricorso agli attuali mezzi di calcolo, fra cui i programmi di simulazione circuitale, diventa quindi una necessità.

L'approccio alla loro utilizzazione non è però sempre immediato, così come l'interpretazione dei risultati può presentare, almeno inizialmente, qualche difficoltà.

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]]> 23 Feb 2010 36:09:29 +0100 http://www.electroportal.net/g.schgor/wiki/articolo28 5 insoliti impieghi del 555 http://www.electroportal.net/g.schgor/wiki/articolo27

L'NE555 è un circuito integrato che contiene un multivibratore che può essere configurato come monostabile (timer), come astabile (oscillatore) e come bistabile (flip-flop) permettendo la realizzazione di numerosissime applicazioni diverse."

Questa è la definizione data da Wikipedia, che aggiunge anche la data di nascita: 1970, e l'origine del nome: un partitore di 3 resistenze da 5 kΩ che genera i riferimenti interni.

Da quarant'anni questo componente è stato utilizzato infatti nei modi più diversi ed ha avuto una diffusione così vasta che ormai il suo prezzo è dell'ordine di quello di un singolo transistor (0.25 €, IVA compresa).

Ciò spiega la sua popolarità ed il perché si tende sempre più ad utilizzarlo in configurazioni "insolite", cioè che vanno al di là delle normali temporizzazioni, soprattutto nelle applicazioni artigianali dell'elettronica.

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]]> 16 Feb 2010 52:00:53 +0100 http://www.electroportal.net/g.schgor/wiki/articolo27 Resistori in parallelo http://www.electroportal.net/g.schgor/wiki/articolo26

Nella progettazione di circuiti capita spesso che il valore di un resistore debba essere stabilito con una certa precisione, ma che questo valore non corrisponda ai resistori disponibili.

Questo succede ad es. con i resistori limitatori di corrente in serie a LED, o a quelli che determinano i tempi di un oscillatore con NE555 (argomenti molto seguiti nel Forum di ElectroPortal).

Per non ricorrere a dispendiosi "trimmer" di tipo multigiro (perché siano di precisione), può essere presa in considerazione l'alternativa di mettere in parallelo due resistori, con valori tali da ottenere la massima approssimazione alla resistenza voluta.

Il valore equivalente di resistenza (Rp) di 2 resistori (R1 ed R2) messi in parallelo, è dato da:

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]]> 1 Dec 2009 57:10:19 +0100 http://www.electroportal.net/g.schgor/wiki/articolo26 MicroCap - Comparatore a soglia http://www.electroportal.net/g.schgor/wiki/articolo25

In un precedente articolo era stato trattato il comparatore con isteresi.

L'articolo è molto seguito, ma mi viene il dubbio che venga interpretato come l'unica soluzione per la realizzazione di un comparatore.

Si vuole allora qui precisare che esistono altre configurazioni che possono essere utilizzate per superare i limiti che tale soluzione comporta.

Se è vero infatti che quella con isteresi è la configurazione più usata per la sua semplicità e compattezza (richiede un solo comparatore), non sempre è infatti possibile con questa risolvere particolari casi di precisione e soprattutto di indipendenza delle soglie di intervento.

Ripartiamo quindi dal classico comparatore a soglia (senza alcuna retroazione):

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]]> 20 Nov 2009 31:09:19 +0100 http://www.electroportal.net/g.schgor/wiki/articolo25 Proposte per timer digitale http://www.electroportal.net/g.schgor/wiki/articolo24 Nel Forum di Electroportal vengono spesso chieste informazioni per realizzare circuiti di temporizzazione, circuiti quasi sempre basati sull'ormai vetusto (ma sempre utile) NE555 . Un timer è semplicemente un dispositivo che dà in uscita (OUT) un impulso con fronte d'onda ritardato rispetto all'impulso d'ingresso (IN): [Immagine] Si vuole qui proporre, per i casi in cui fosse richiesta una elevata precisione nel tempo di ritardo, un' alternativa digitale , cioè basata sul conteggio di un determinato numero d'impulsi di una frequenza costante. Di per sé, una soluzione del genere non è (come spesso erroneamente si crede) più "precisa" di una soluzione analogica: dipende essenzialmente dal valore della frequenza d'impulsi, ma soprattuttp dalla sua costanza nel tempo . [...]

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]]> 2 Nov 2009 56:00:17 +0100 http://www.electroportal.net/g.schgor/wiki/articolo24 Guida introduttiva ai filtri digitali (3) http://www.electroportal.net/g.schgor/wiki/articolo23

Nel precedente articolo abbiamo visto i filtri non-ricorsivi senza però introdurre il concetto di ricorsività.

Torniamo allora al più semplice tipo di filtro visti nel primo articolo di questa serie: il circuito RC.

Per ottenerne la sua funzione di trasferimento (cioè il rapporto fra segnale d'uscita e quello di ingresso), avevamo applicato al circuito il metodo di Laplace, ed avevamo poi sostituito jω ad s, per ricavarne la risposta in frequenza.

Un approccio diverso è applicare al circuito le relazioni differenziali che definiscono il comportamento dei singoli componenti: per un circuito RC (senza carico sull'uscita) possiamo scrivere che la corrente nel condensatore C è uguale alla corrente nella resistenza R:

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]]> 25 Oct 2009 26:08:35 +0100 http://www.electroportal.net/g.schgor/wiki/articolo23 Guida introduttiva ai filtri digitali (2) http://www.electroportal.net/g.schgor/wiki/articolo22 Riprendendo l'argomento del precedente articolo , è opportuno approfondire la struttura di calcolo che il metodo della convoluzione comporta. Si è detto che i coefficienti ricavati dall'antitrasformazione della risposta in frequenza del filtro devono essere moltiplicati per i singoli campionamenti del segnale entrante nel filtro stesso, il che conduce ad una struttura di questo tipo: [Immagine] Cioè gli M coefficienti h ricavati moltiplicano ciascuno un dato campionamento x precedente, in corrispondenza all'istante nΔT (i rettangoli della figura esprimono ciascuno appunto un ritardo ΔT , mentre i cerchietti rappresentano moltiplicazioni), ed infine sommati per ricavare il singolo valore di y all'istante n-simo. [...]

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]]> 11 Oct 2009 44:09:12 +0100 http://www.electroportal.net/g.schgor/wiki/articolo22 Guida introduttiva ai filtri digitali (1) http://www.electroportal.net/g.schgor/wiki/articolo21 Scopo di questa serie di articoli è l’illustrazione, nel modo più elementare possibile, dei concetti che stanno alla base dei filtri digitali . Compito non facile dato che questi concetti sono tutt’altro che elementari. Sarò pertanto grato a tutti coloro che con osservazioni e consigli, potranno migliorare la trattazione stessa, trattazione destinata a tutti coloro che non hanno avuto occasione di affrontare tali tecnologie, ma che desiderano capirne almeno le basi concettuali. Il concetto di “filtro” credo sia abbastanza diffuso e nella sua forma più semplice può essere esemplificato da questa figura: [Immagine] Una forma d’onda sinusoidale a 50Hz , “distorta” da una terza armonica (quindi a 150Hz), è applicata all’ingresso di 2 filtri, di cui il primo lascia inalterate tutte le frequenze <100Hz e blocca tutte quelle superiori (filtro passa-basso ), mentre il secondo (filtro passa-alto ) si comporta nel modo opposto. [...]

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]]> 6 Oct 2009 21:10:29 +0100 http://www.electroportal.net/g.schgor/wiki/articolo21 Simulazione del raddrizzatore monofase http://www.electroportal.net/g.schgor/wiki/articolo20 Recenti richieste nel Forum hanno evidenziato un interesse nella progettazione del raddrizzatore monofase per piccoli alimentatori in corrente continua . L'argomento è piuttosto semplice, ma spesso viene sottovalutata la forma che assume la tensione "continua" d'uscita. Dovrebbe essere infatti noto che raddrizzando una tensione alternata monofase con un ponte di Graetz , si ottiene una serie di semisinusoidi, il cui valore medio è , ma che di fatto è pulsante, oscillando fra 0 e Vp (dove Vp e' il valore di picco , cioè il massimo della semisinusoide). [Immagine] E' quindi chiaro che tale forma d'onda è inadatta ad alimentare carichi che richiedano una tensione costante. La soluzione spesso adottata è l'aggiunta di un condensatore all'uscita del ponte, con il compito di spianare la tensione pulsante , ma è qui che sorge il problema: che condensatore? come viene modificata la forma d'onda? [...]

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]]> 20 Sep 2009 37:09:28 +0100 http://www.electroportal.net/g.schgor/wiki/articolo20 Circuiti logici e Multisim http://www.electroportal.net/g.schgor/wiki/articolo19 Riprendendo l'argomento di un precedente articolo sulla simulazione dei circuiti logici, si vogliono qui illustrare le notevoli possibilità offerte in questo campo dal programma Multisim. Partendo da un circuito logico combinatorio già disegnato, Multisim ne permette la simulazione sotto forma di compilazione della corrispondente tabella della verità. Eccone un esempio con 3 variabili d'ingresso (A,B e C), che si basa sull'uso di uno strumento speciale (compreso nella barra strumenti) denominato Logic Converter (vedi nel disegno seguente XLC1) [Immagine] Una volta collegati gli ingressi e l'uscita del circuito da esaminare ai terminali del convertitore, è sufficiente attivare il pulsante indicato con il numero rosso 1 del prossimo disegno, per ottenere la completa tabella della verità del circuito (ultima colonna): [...]

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]]> 7 Apr 2009 02:00:39 +0100 http://www.electroportal.net/g.schgor/wiki/articolo19 L'esapedone http://www.electroportal.net/g.schgor/wiki/articolo18 Esapedone è un minigioco a livello del "filetto" (o tris o tic-tac-toe) che si gioca su 9 caselle (3x3), con 3 pedoni bianchi e 3 neri, utilizzando le stesse regole che valgono per i pedoni nel gioco degli scacchi. E' quindi un gioco elementare, che si esaurisce in poche mosse, che non richiede particolari abilità, ma solo un semplice ragionamento sullle possibili contromosse dell'avversario. [Immagine] Appresi la sua esistenza una trentina d'anni fa dai libri di Martin Gardner e ne feci allora un'edizione per computer sul mio primo "personal" (il mitico Apple II  !), assegnando al calcolatore le mosse dei pedoni neri. Tale programma, più tardi riscritto in VisualBasic3, è tuttora valido ed in appendice verranno fornite la modalità per il suo utilizzo. [...]

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]]> 30 Mar 2009 58:01:31 +0100 http://www.electroportal.net/g.schgor/wiki/articolo18 Contare i secondi http://www.electroportal.net/g.schgor/wiki/articolo17 Questo articolo nasce da recenti richieste poste nel Forum di ElectroPortal ed ha il duplice scopo di richiamare i concetti elementari del conteggio elettronico e mostrare come è oggi possibile simulare il comportamento dei circuiti che lo realizzano. Dai noti contatori binari e poi a quelli decimali, vengono infatti illustrati i meno noti contatori per 6 impiegati per il conteggio dei secondi in un minuto (e dei i minuti in un'ora) nella misura digitale del tempo. Si dà per scontato che il lettore conosca già i fondamenti quali gli elementi logici booleani e i blocchi sequenziali di base, quali i JK-FlipFlop, e che abbia familiarità con la numerazione binaria e BCD. Da queste premesse, è facile passare al concetto di "conteggio", cioè dallo stato di diversi elementi divisori per 2, messi in serie tra di loro. [...]

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]]> 19 Mar 2009 12:00:07 +0100 http://www.electroportal.net/g.schgor/wiki/articolo17 Batterie e pannelli solari http://www.electroportal.net/g.schgor/wiki/articolo16 Dopo gli articoli (1) (2) sulla modellizzazione dei pannelli solari, si vuole analizzare il comportamento di questi nella carica delle batterie. Per le prove è stata scelta una batteria da 12V 7Ah , qui raffigurata: [Immagine] e si sono eseguiti cicli di carica a corrente costante , con 3 diversi regimi di carica: in 5 ore (1.4A), in 7 ore (1A) e in 10 ore (0.7A). Tutte le prove sono state svolte con grande professionalità da davidde utilizzando l'attrezzatura qui mostrata: ed ottenendo i risultati rappresentati in questo diagramma: [Immagine] Come si può vedere, la tensione della batteria varia da 11.7V (valori inferiori non sono significativi) a 13.6V, nei tempi di carica previsti per ciascun regime di carica (gli ampere costanti indicati sopra ogni grafico). [...]

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]]> 10 Mar 2009 00:10:00 +0100 http://www.electroportal.net/g.schgor/wiki/articolo16 Radici quadrate con riga e compasso http://www.electroportal.net/g.schgor/wiki/articolo15 Nell'epoca dei computer ed in un sito di elettronica può sembrare alquanto strano parlare di soluzioni matematiche con riga e compasso, ma questo fa seguito al bell'articolo di admin "La divina proporzione" , in cui viene evocata la sezione aurea . Per comodità riassumo qui i termini del problema: Si vuole suddividere in 2 parti, a e b , un segmento di lunghezza L in modo che sia verificata la seguente proporzione: con, ovviamente, la condizione che L= a + b. Ponendo ad es. L=1, per via algebrica si perviene rapidamente alla soluzione a=0.382..., b=0.618... ed il loro rapporto viene definito come "aureo". Ma i matematici dell'antica Grecia non utilizzavano l'algebra, e ricavavano i risultati per via puramente geometrica. [...]

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]]> 24 Feb 2009 36:09:43 +0100 http://www.electroportal.net/g.schgor/wiki/articolo15 Studio per modello dei pannelli solari (2) http://www.electroportal.net/g.schgor/wiki/articolo14 Dopo le prime prove di davidde sul pannello fotovoltaico. che hanno portato ai risultati dell' articolo precedente , è stata da lui fatta una raccolta sistematica per stabilirne il comportamento alle variazioni di luce incidente. Ecco un'iimmagine dell'attrezzatura impiegata: [Immagine] Un maggior numero di punti esaminati (a vari carichi), in particolare in quelli di massima potenza, ha portato ad una migliorata rispondenza del modello. Ecco il risultato dopo le ultime misure a pieno irraggiamento (con lampada da 1000W) I punti in rosso sono i dati di misura, la traccia rossa la curva ottenuta dal modello e la traccia blu l'andamento della potenza utile (sul carico). Come si può vedere vi è una buona corrispondenza fra misure e curva calcolata. [...]

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]]> 15 Feb 2009 37:09:36 +0100 http://www.electroportal.net/g.schgor/wiki/articolo14 Studio per modello dei pannelli solari (1) http://www.electroportal.net/g.schgor/wiki/articolo13 Devo alla collaborazione di davidde la possibilità di indagare sul comportamento tipico dei pannelli solari. Lo ringrazio quindi per le prove effettuate, che hanno permesso la raccolta dei dati sperimentali su cui basare la ricerca. Scopo di questa è infatti la fattibilità di un modello elettrico equivalente ad un pannello solare, che permetta di prevederne il comportamento in determinate condizioni di utilizzo. Il pannello solare è un elemento fortemente non-lineare, quindi qualsiasi schematizzazione che non tenga conto di questo è illusoria: molti invece lo considerano semplicemente come una "batteria" (quindi un tipico generatore di tensione), altri, partendo dalla teoria dell'effetto fotoelettrico, lo considerano come un "generatore di corrente costante" (a parità d'irraggiamento). [...]

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]]> 9 Feb 2009 00:10:00 +0100 http://www.electroportal.net/g.schgor/wiki/articolo13 Problemi di logica e VisSim3 http://www.electroportal.net/g.schgor/wiki/articolo12 Ho l'impressione che la logica booleana non sia molto popolare fra gli studenti italiani. Sembra una delle tante cose che si devono imparare (come certe poesia imparate a memoria) e che poi svaniscono nel tempo. E' un peccato, perché potrebbe rivelarsi più utile del previsto nella progettazione di apparati elettronici ed anche nello sviluppo di software, laddove vi siano da considerare precise condizioni di funzionamento. Quello che intendo dire è che spesso manca il lato applicativo dell'apprendimento: magari uno sa che esiste la teoria, ma in quanto poi a metterla in pratica... Il presente articolo, vuole essere dunque uno stimolo ad un più concreto utilizzo della logica simbolica, tenendo conto delle recenti possibilità di simulazione offerta dai programmi disponibili in Rete. [...]

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]]> 26 Jan 2009 00:12:05 +0100 http://www.electroportal.net/g.schgor/wiki/articolo12