A partire da mercoledì 18 aprile 2012 il Gruppo Astrofili Polesani propone un corso di introduzione all’elettronica e all’immagine digitale. Queste materie sono di fondamentale importanza sia per l’astrofilo che si propone di realizzare fotografie digitali dal valore scientifico sia per tutte le persone che vogliono dare un’occhiata per capire quello che succede nelle centinaia di apparecchi che ormai regolano la nostra vita.
Tutte le lezioni saranno composte da una parte teorica e da una parte pratica, al fine di poter permettere a tutti di toccare con mano quanto imparato.
Le lezioni si terranno presso l’osservatorio astronomico “Vanni Bazzan” alle 21. Sarà possibile anche seguire le lezioni da casa via web, grazie alla trasmissione in diretta streaming, o in differita scaricando le registrazioni video delle lezioni.
La partecipazione al corso è gratuita ma riservata ai soli soci del Gruppo Astrofili Polesani. Divenire soci è comunque molto facile, economico e, speriamo, anche molto gratificante.
Il corso sarà tenuto dall’ing. Stefano Costa, nostro socio ed esperto di elettronica. Le lezioni si svolgeranno nell’aula corsi dell’osservatorio astronomico “Vanni Bazzan”.
Le date delle prime 5 lezioni sono fissate per:
- mercoledì 18 aprile 2012
- mercoledì 2 maggio 2012
- mercoledì 9 maggio 2012
- mercoledì 16 maggio 2012
- mercoledì 23 maggio 2012
Le altre date verranno decise successivamente in accordo con i partecipanti
Programma del corso
Il corso in questione, pur nella sua limitatezza, mira a dare un quadro “di sostanza” dell’elettronica. Per far questo vengono date per note alcune conoscenze di base confidando che le persone interessate comunque completino le loro eventuali lacune sia attraverso domande sia attraverso una eventuale ricerca personale. Viene in particolare presupposta la conoscenza dell’algebra elementare e di elementi di trigonometria oltre che alcune conoscenze di fisica elementare. Confidando in una seconda parte, il corso si conclude con l’amplificare operazionale, componente di fondamentale importanza per il trattamento dei “segnali analogici”. In ogni caso le basi fornite ci permettono da un lato di introdurre qualche elemento sperimentale e dall’altro di parlare, in chiusura, di alcuni aspetti dell’elaborazione digitale delle immagini.
In sintesi, il corso prevede le seguenti lezioni:
Lezione 1:
- Premesse: un po’ di “filosofia” e un po’ di scienza..
- La fisica che sta sotto: Nozioni di teoria della misura
- La fisica che sta sotto: Forza, Energia e .. un po’ di matematica che serve.
- Elettronica pratica: i ferri del mestiere
Lezione 2:
- La fisica che sta sotto: cenni sulla struttura della materia e la natura “elettrica” dei materiali
- Corrente e tensione elettrica
- Materiali conduttori, isolanti e semiconduttori
- La legge di Ohm (1)
- Elettronica pratica: qualche annotazione sulla sicurezza elettrica
Lezione 3:
- Le Legge di Ohm (2)
- Legge di Joule
- Resistenza e resistori elettrici
- Resistori in serie e Resistori in parallelo
- Il partitore di Tensione
- Un po’ di esercizi
- Elettronica pratica: Legge di Ohm e uso dei resistori (resistenze) – qualche aspetto pratico sulla dissipazione termica dei componenti.
Lezione 4:
- – I componenti lineari passivi:
- – Circuiti RC – RL – RCL
- – Elettronica pratica: carica-scarica di un condensatore e uso di un induttore. Le problematiche di misura dei componenti.
Lezione 5:
- Semiconduttori e giunzione PN
- Il diodo
- Polarizzazione del diodo e retta di carico
- Un’infinita serie di diodi: germanio, silicio, zener, schottky, ponte di Graetz, ecc…
- Elettronica pratica: uso dei diodi nei circuiti elettrici
Lezione 6:
- Il transistor BJT
- Funzionamento di un BJT – zona attiva, di saturazione e di interdizione.
- Polarizzazione di un BJT
- Circuiti elettronici a BJT
- Elettronica pratica: uso del transistor nei circuiti elettrici
Lezione 7:
- Ancora qualcosa sul BJT
- Il transistor JFET
- Il transistor MOSFET
- Differenze fra i diversi tipi di transistor
- Elettronica pratica: Proviamo a modulare la potenza con un BJT.
Lezione 8:
- L’amplificatore operazionale (AO)
- Configurazioni tipiche dell’AO
- L’AO come comparatore
- Inserzione dell’AO nei circuiti
- Uso dell’AO come “calcolatore analogico”
- Elettronica pratica: Esempio di costruzione di un circuito con AO.
Lezione 9:
- Elementi di Teoria dei segnali: definizione di segnale
- Il rapporto segnale/rumore e le problematiche connesse
- Segnali nel dominio del tempo e nel dominio della frequenza
- I modi, la risposta libera/forzata e i regimi canonici
- Un approccio qualitativo a “Fourier” e alla “trasformata di Laplace”.
- Segnali digitali e qualche accenno alla conversione “analogico-digitale”
- Elettronica pratica: uso di componenti di potenza
Lezione 10:
- Segnali bidimensionali digitali: l’immagine digitale
- CCD e CMOS per l’acquisizione delle immagini digitali
- Parametri fisici per la misura della qualità dei rivelatori d’immagine: MTF + curva di risposta + NPS = DQE (Detective Quantum Efficiency)
- Un po’ di aspetti “pratici” connessi alle immagini digitali: raster vs. vector graphics, formati e dimensioni di memorizzazione.
- Cenni di elaborazione digitale delle immagini: dalla FFT ai filtri digitali.
- Elettronica pratica: Idee per un progetto di regolazione dei giri di un motore elettrico.