Parliamo di Progettazione Elettronica

Progettazione elettronica - circuiti

In questo articolo volevo prendere in considerazione un problema che mi è stato sottoposto da vari studenti, che ho seguito privatamente nella preparazione degli esami di elettronica. In pratica alcuni ragazzi, pur preparati dal punto di vista nozionistico, non si sentono in grado di creare progetti elettronici, si sentono frustrati da ore di studio per loro “buttate al vento”. Ma sbagliano, è solo una questione di cambiare prospettiva, di cambiare modo di pensare.

Nelle numerose lezioni di elettronica, impartite a vari studenti di Ingegneria, ho constatato che comunemente molti ragazzi hanno un bagaglio di nozioni sufficientemente ampio ma, purtroppo, una scarsa consapevolezza di come esso debba essere utilizzato.
Partendo da questo assunto, ho deciso di scrivere questo articolo che tratta dell’approccio alla progettazione, in particolare quella elettronica.
Un esempio concreto credo sia più esplicativo rispetto di una serie di consigli sparsi, che spesso lasciano dubbi e risultano sterili.
Supponiamo di trovarci nel nostro laboratorio e di di dover fare la misura di una resistenza degli ordini dei milliohm, ad esempio quella di una induttanza autocostruita, e di avere a disposizione solo un multimetro con una risoluzione non superiore alle decine di ohm. Cercando tra le nostre nozioni di base ci ricordiamo la legge fondamentale di Ohm che, come sappiamo, può essere scritta come V=RI. La resistenza dunque è pari a R=V/I, decidiamo allora di utilizzare questa forma della magica legge per sviluppare il nostro progetto. Se riuscissimo ad imprimere alla nostra resistenza una corrente di valore noto e pari ad esempio ad 1mA, mediante il nostro multimetro potremmo ottenere il valore della resistenza semplicemente misurando la tensione, utilizzando la scala di misura delle decine di volt. Infatti a questo punto il valore della resistenza sarebbe pari a R=Vx1000 e quindi R (in milliohm) = V.

Il problema dunque si è spostato da quello teorico, della misura, a quello tecnico di ottenere la corrente desiderata con una certa precisione.

I più esperti penseranno che si può semplicemente utilizzare un alimentatore da banco opportunamente settato, ma lo scopo dell’articolo è quello di guidare nel processo di creazione di un progetto concreto e non di seguire la via più ovvia.
Per fare quanto stabilito poco sopra si possono utilizzare una quantità enorme di soluzioni, e proprio in questo sta il fascino creativo dell’elettronica. Decidere per una idea piuttosto che un’altra dipende da vari fattori, primo tra tutti i componenti elettronici a nostra disposizione. Supponiamo che nel laboratorio si abbiano delle resistenze, dei condensatori e qualche integrato. Nella nostra scatola troviamo un regolatore LM317 e un amplificatore operazionale uA741, questo ci offre due soluzioni possibili. Si può quindi scegliere o il regolatore e,consultando il datasheet, si configura l’integrato in maniera tale da ottenere la corrente appropriata. Oppure si usa l’operazionale configurato come amplificatore di corrente come negli schemi convenzionali dei libri di testo.

A questo punto potremmo allargare il nostro orizzonte progettuale e decidere di fare a meno del multimetro, per costruire uno strumento di misura standalone. Anche qui si fa ricorso alle nozioni studiate per la realizzazione di un voltmetro digitale. Possiamo ad esempio usare 4 display LED a 7 segmenti, un convertitore Analogico Digitale, qualche condensatore e alcune resistenze. Spingendoci ancora oltre potremmo decidere di fare a meno della batteria e creare l’alimentazione del dispositivo e, come si può capire dalle righe che avete appena letto, sarà sufficiente applicare le nozioni studiate per realizzarne uno adatto ai nostri scopi.

In conclusione: prima di darvi per vinti e accantonare un idea, cercate nella vostra memoria le nozioni che avete studiato, non fermatevi al problema dominante ma cercate di dividerlo in parti più piccole, più facili da affrontare. Inoltre non usate gli schemi che si trovano in rete o nelle riviste ad occhi chiusi, piuttosto pensate ad una soluzione e poi guardate quelle altrui, spesso si riescono a percorrere strade diverse ugualmente efficaci, in questo caso la soddisfazione è garantita. Quando leggete gli schemi dei più esperti cercate di capirne la logica, non montate i componenti su una basetta e gioite di un lavoro che in realtà è solo un lavoro di saldatura, in parole povere capite e non copiate.

21 Comments

  1. Vittorio Crapella 11 ottobre 2011
  2. Dreamworker 11 ottobre 2011
  3. Dreamworker 11 ottobre 2011
  4. Dreamworker 11 ottobre 2011
  5. Dreamworker 11 ottobre 2011
  6. giacomobarresi 11 ottobre 2011
  7. Dreamworker 11 ottobre 2011
  8. Emanuele 11 ottobre 2011
  9. Dreamworker 11 ottobre 2011
  10. divivoma 11 ottobre 2011
  11. stefano88 11 ottobre 2011
  12. linus 11 ottobre 2011
  13. stefano88 13 ottobre 2011
  14. giacomobarresi 13 ottobre 2011
  15. linus 13 ottobre 2011
  16. divivoma 13 ottobre 2011
  17. linus 13 ottobre 2011
  18. linus 15 ottobre 2011
  19. divivoma 15 ottobre 2011
  20. divivoma 15 ottobre 2011
  21. maurotec 17 ottobre 2011

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