ElectroYou - la comunità dei professionisti del mondo elettrico

L’intento di questo EYBignami è divulgativo: vuole offrire una panoramica sulle telecomunicazioni senza entrare nei dettagli ma presentando una sintesi dei principali concetti e formule usati nella tecnica delle telecomunicazioni. I contenuti sono estratti dal libro on line “Trasmissione dei Segnali e Sistemi di Telecomunicazione” di Alessandro Falaschi, docente presso l’Università La Sapienza di Roma, che ne ha gentilmente autorizzato l’uso, disponibile su http://www.teoriadeisegnali.it

e che potrà essere usato per gli approfondimenti.

In questa terza parte viene completato, almeno nei suoi aspetti più di rilievo, lo studio dei segnali elettrici finalizzato alla trasmissione attraverso canali caratterizzati da comportamenti lineari, relativamente alle grandezze fisiche di interesse. La conversione in digitale dei segnali analogici, vista nella seconda parte, li rende omogenei ai segnali che trasportano dati numerici, quindi, dal punto di vista della trasmissione, la distinzione tra analogico e digitale tende a svanire anche se sono tuttora presenti molte trasmissioni analogiche, come quelle della radio FM e AM. Si dice allora trasmissione dati (anche se è una dizione ormai in disuso), sottintendendo che un dato è in pratica un numero, il cui significato originario non riguarda i sistemi di trasmissione.

L’intento di questo EYBignami è divulgativo: vuole offrire una panoramica sulle telecomunicazioni senza entrare nei dettagli ma presentando una sintesi dei principali concetti e formule usati nella tecnica delle telecomunicazioni. I contenuti sono estratti dal libro on line “Trasmissione dei Segnali e Sistemi di Telecomunicazione” di Alessandro Falaschi, docente presso l’Università La Sapienza di Roma, che ne ha gentilmente autorizzato l’uso, disponibile su http://www.teoriadeisegnali.it

e che potrà essere usato per gli approfondimenti.

La seconda parte (che non è l'ultima) di questo Bignami inizia affrontando i segnali "non certi", non deterministici; un segnale deterministico è ad esempio y = sin(t) perchè per ogni istante t il valore di y è conosciuto. Nella realtà delle telecomunicazioni, infatti, i segnali deterministici sono una rara eccezione. Sono di gran lunga più presenti i segnali aleatori, o "casuali" come quelli che sono generati da una conversazione telefonica. Ma prima di proseguire è necessario chiarire un aspetto che spesso sfugge e cioè la distinzione tra Segnali di Potenza e Segnali di Energia e che avrei dovuto aggiungere alla prima parte già pubblicata.

Prima di vedere come si possono ridurre le funzioni logiche ricavate come indicato nel precedente articolo LogicBignami (IV), con quello che adesso conosciamo delle tabelle della verità, possiamo concludere quello che avevamo lasciato in sospeso ossia l'analisi della funzione logica EX-OR e delle porte logiche EX-OR e EX-NOR.

Nell'articolo LogicBignami (II), abbiamo visto che la tabella della verità della funzione logica EX-OR è la seguente:

Possiamo così ricavare la funzione , che avevamo preannunciato nel summenzionato articolo, dall'analisi dei mintermini corrispondenti allo stato logico 1 della funzione stessa:

La porta logica, che realizza la funzione EX-OR, avrà lo stesso simbolo grafico, la stessa tabella della verità e funzione logica in cui, al posto delle funzione booleane, in ingresso, avremo le variabili d'ingresso : e [Formula]:

Da questo articolo inizieremo ad analizzare come realizzare dei circuiti utilizzando le porte logiche appena viste in LogicBignami (III) e, in particolare, inizieremo con i cosiddetti circuiti combinatori, cioè quei circuiti digitali in cui lo stato logico d'uscita [Formula] , ad ogni istante di tempo, è funzione soltanto dello stato logico assunto, nel medesimo istante di tempo, dalle variabili d'ingresso .

Per far ciò dobbiamo approfondire alcuni aspetti delle tabelle della verità, e come, da queste, sia possibile ricavare la funzione booleana della variabile d'uscita in funzione, appunto, degli stati logici assunti dagli ingressi.

Abbiamo già visto, sia in LogicBignami (II) che in logicBignami (III), come sono costruite le tabelle della verità relative alle funzioni logiche fondamentali e delle relative porte logiche collegate.

L’intento di questo EYBignami è divulgativo: vuole offrire una panoramica sulle telecomunicazioni senza entrare nei dettagli ma presentando una sintesi dei principali concetti e formule usati nella tecnica delle telecomunicazioni. I contenuti sono estratti dal libro on line “Trasmissione dei Segnali e Sistemi di Telecomunicazione” di Alessandro Falaschi, docente presso l’Università La Sapienza di Roma, che ne ha gentilmente autorizzato l’uso, disponibile su http://www.teoriadeisegnali.it e che potrà essere usato per gli approfondimenti.

Considerata la vastità dell’argomento e volendo evitare una pura raccolta di formule, ho approfittato del capitolo intitolato "Una visione di insieme" copiandolo direttamente e inserendo poi commenti e pezzi dei capitoli successivi L’attenzione cercherà comunque di concentrarsi sugli aspetti concettuali più che su quelli matematici (visibili direttamente nel libro a chi è interessato) chiedendo scusa in anticipo a coloro che li troveranno esposti in modo troppo elementare. Peraltro, a causa della loro complessità, alcuni argomenti verranno solo accennati.

Abbiamo appena visto gli operatori logici fondamentali e le loro proprietà, adesso analizzeremo i componenti che realizzano queste funzioni e il loro uso nei diversi dispositivi. Note: 1) Di seguito le variabili booleane verranno indicate con le lettere maiuscole dell'alfabeto, in particolare gli ingressi ad un dispositivo saranno indicate con le lettere [Formula], mentre le uscite con le lettere , salvo dove diversamente specificato. 2) Il simbolo logico 1 (condizione logica "VERO") sarà associato ad una presenza di tensione elettrica (idealmente [*] pari alla tensione di alimentazione del dispositivo), viceversa al simbolo logico 0 (condizione logica "FALSO") sarà associata una tensione pari al riferimento della tensione di alimentazione, generalmente pari a [Formula], salvo casi particolari dove verrà specificato diversamente.[*] Al momento considererò le porte logiche, e i relativi dispositivi che realizzano, come ideali, in quanto quello che ci interessa è vederne l'utilizzo per la realizzazione delle diverse funzioni tipiche dell'elettronica digitale.

In questa seconda parte daremo uno sguardo alle principali funzioni booleane e alle loro proprietà, che sono il fondamento per la comprensione e sviluppo di qualsiasi circuito digitale.

E' quel particolare ramo dell'algebra che studia, tra l'altro, la logica di tipo binario, ossia dove le variabili possono assumere due soli significati che si escludono reciprocamente.

Intendendo questi articoli come riassunto di un corso di elettronica digitale, verrà trattata esclusivamente l'algebra booleana a due valori.

Nota: Nel proseguio, salvo diversamente specificato, si considererà l'associazione delle affermazioni "VERO" e "FALSO" rispettivamente ai simboli 1 e 0.

Dati: L'insieme universo [Formula] (definizione di un insieme il cui complemento è un inseme vuoto: ) un suo sottoinsieme [Formula] ed una variabile ,

Questo articolo fa seguito a questa idea di admin di creare dei Bignami ad uso e consumo degli utenti di EY. Nello specifico cercherò di riassumere in maniera più corretta possibile i concetti che sono alla base dell'elettronica digitale Questi deriveranno, nella maggior parte dei casi, dal mio percorso di studi, per cui saranno, giocoforza, limitati ad un livello di insegnamento da Istituto Tecnico della seconda metà degli anni '80 del secolo scorso. Grossomodo la suddivisione di questo Bignami la vorrei impostare così:

... ovviamente ci vorrà il suo tempo per completarlo tutto.

Cercherò di essere il più preciso possibile ma metto già in preventivo che all'interno ci possano essere degli errori (spero veniali) o delle omissioni dovute alla vetustà delle mie nozioni, in entrambi i casi, chiunque li dovesse notare, è pregato di segnalarlo per la dovuta correzione.

Pur essendomi occupato molte volte di impianti di produzione elettrica fotovoltaici, eolici ed idroelettrici, il fascino degli impianti basati su macchine termiche lo ritengo inarrivabile. La sensazione di energia che ti dà il rumore di un Gruppo Elettrogeno, diesel o a gas, non ha niente a che vedere con il silenzio di un impianto fotovoltaico o con il fruscio di una torre eolica, senza dimenticare il brivido che provi quando giri la chiave della messa in moto ed il motore si porta a regime di giri per alimentare il carico. Provi la soddisfazione che il tuo lavoro è andato a buon fine.

Oggi con questo articolo vi voglio parlare di gruppi elettrogeni, del classico generatore Diesel, quello che a livello internazionale viene chiamato "Genset", una macchina che si usa per alimentare un carico in assenza della rete pubblica, indipendentemente che sia a causa di un Black-out o perché si devono alimentare delle utenze provvisorie. Cercherò quindi di parlare delle caratteristiche meno conosciute di queste macchine, meno spiegate, perché solitamente si danno per scontate o perché si credono banali o secondarie. Ma quando si progetta nulla dovrebbe essere tralasciato, perché più cose si prevedono e migliore sarà la gestione dell'impianto e minori i costi di manutenzione.

Chissà se i nati dal 2000 in poi, erroneamente chiamati millenials da testate giornalistiche italiane (l'ho scoperto poco fa ;-)) sanno come si fotografava nel secolo scorso. Attualmente tutti fotografano tutto con facilità estrema. Non c'è pranzo o cena in cui non si immortali il piatto servito per spedirlo al gruppo di amici su Whatsapp. Qualcuno anche dice: "Beh, ora che lo abbiamo fotografato, possiamo anche andare!" Migliaia, milioni, miliardi di foto fanno correre i bit dei tera, peta, exa pixels catturati dai CCD, nell'aria, nelle fibre ottiche, nei cavi del web. Tutti o quasi, hanno in tasca uno smartphone che oltre a tutto il resto, è la macchina fotografica sempre a portata di mano. Constatare cos'è successo in poco più di dieci anni, da quando Steve Jobs presentò il primo iPhone, ha dell'incredibile. Sì, l'ho appena letto dopo una ricerca su Google: lo smartphone non è stata un'invenzione di Jobs, ma non si può sottovalutare l'impulso dato alla sua diffusione dal visionario guru di Apple. Così la fotografia, mediante questo aggeggio, è diventata un'attività universale.

Nel precedente articolo ho ricordato che EY ha avuto ed ha come matrice l'Elettrotecnica, ma che ha tentato, e tenta ancora, di essere una fonte di intrattenimento. Naturalmente l'intrattenimento dovrebbe essere di qualità, e la speranza era, ed è ancora, che la qualità fosse, e lo sia ancora, presente negli utenti di EY. L'intrattenimento è inteso come la capacità di esprimere se stessi ed i propri interessi culturali, coinvolgendo gli altri e stimolandone lo spirito creativo e comunicativo. Chi segue da tempo EY sa che ogni tanto propongo piccole storie personali, a volte legate al sito a volte alla vita di tutti i giorni, raccolte in una specie di diario, cui ho appiccicato l'aggettivo asincrono, sia come firma nascosta per il richiamo alle macchine elettriche, sia per il "timing" in cui certi eventi mi inducono a fissarli in un ricordo per comunicare sensazioni ed emozioni. Non so se sia una buona idea o meno, e se riesco, almeno un po', nel mio intento, ma ci ho provato e continuo a provarci. Ad ogni modo, a parte "le mie cose", diciamo così, sono apparsi alcuni racconti molto graditi, come quelli divertentissimi di carlomariamanenti, o i pezzi ironici e spiritosissimi del nostro indimenticabile Tardofreak o quelli tecnico-filosofici di Kirkegaard, o quelli tecnico-sentimentali di attilio, ma non solo di loro, i primi che mi sono venuti in mente, ma anche PietroBaima, GuidoB, mir, WALTERmwp, 6367, Guerra, sebago, lillo, clavicordo ... Insomma con questa premessa ho voluto ricordare cosa vorrebbe essere anche, almeno dentro di me, ElectroYou: senz'altro un qualificato sito di riferimento nel campo elettrico, ma anche un piccolo social network in grado di ritagliarsi un minuscolo spazio tra i giganti del genere. Un social noto magari a pochi, ma, per quei pochi almeno, appagante per la sua capacità di generare e consolidare amicizie che vanno oltre l'interesse tecnico che li ha fatti incontrare nel mondo virtuale. Ecco allora un nuovo pezzetto di "Diario asincrono" ( che qualcuno ha definito in un commento l'apoteosi di un egocentrico :-))

EY è nato come sito per l'Elettrotecnica ed i suoi derivati, non disdegnando di allargarsi ad altri campi e perfino di proporsi come "intrattenimento". Il suo bacino di utenza è costituito da tecnici e professionisti del settore elettrico e da studenti, oltre che da semplici interessati. Nel forum si svolgono le varie discussioni e si aiutano studenti nello svolgimento di esercizi. "Si aiutano", significa che non si eseguono gli esercizi su richiesta, ma si consigliano coloro che mostrano i loro procedimenti ed i loro dubbi, utilizzando gli strumenti di colloquio tecnico-virtuale disponibili, quali LateX per le formule matematiche e FidoCadJ per gli schemi elettrici. A volte poi gli esercizi svolti, che nel tempo affondano e diventano difficili da recuperare, sono raccolti e proposti in un articolo, come in questo caso. Ecco allora tre esercizi sul trasformatore, per tenersi in esercizio, rinfrescare le origini didattiche di EY, e ripescare altri articoli simili presenti nel sito, dei quali, in fondo, sono riportati i link

L'articolo nasce dall'esigenza di capire quanto un dispositivo elettronico interagisca nel suo funzionamento con l'ambiente elettromagnetico in cui si trova a funzionare; in sostanza si vorrebbe stabilire quanto esso influenza il mondo circostante (emissione) e parimenti quanto invece ne venga influenzato (suscettibilità).

Questa esigenza non è semplice curiosità, ma un preciso obbligo regolato dalla Direttiva Europea EMC 2014/30/UE del 26/02/2014, che è stata recepita in Italia con il D.Lgs. n. 80 del 18/05/2016, e riguarda tutte (o quasi....) le apparecchiature elettroniche immesse nel mercato dell'Unione Europea (EU).

La materia EMC è molto complessa ed articolata e richiede competenze multidisciplinari al tecnico che intende progettare circuiti elettronici anche molto semplici ma che hanno finalità commerciali.

L'articolo è ricavato dalla lettura dei primi capitoli del testo riportato nella bibliografia. Lo scopo è di mostrare le considerazioni fisiche e matematiche alla base del processo di conversione dell'energia elettrica in energia meccanica (ed anche viceversa).

Le forze meccaniche di un sistema elettromagnetico si possono determinare esaminando la variazione dell'energia del sistema in conseguenza di uno spostamento della parte sotto osservazione. E' un metodo comune nell'esame di ogni sistema fisico, basato sul principio di conservazione dell'energia.

Per fissare le idee consideriamo un motore elettrico. La conversione elettromeccanica dell'energia elettrica coinvolge naturalmente l'energia elettrica prodotta nel circuito elettrico, l'energia meccanica ottenuta dal motore, l'energia del campo magnetico prodotto dal circuito elettrico, le perdite sotto forma di calore dovute alle resistenze elettriche, agli attriti meccanici e alla ventilazione, all'isteresi ed alle correnti parassite nei circuiti magnetici. Considerando le variazioni a partire da una situazione di regime, possiamo scrivere il principio in questo modo:

In questo breve articolo tratterò il concetto di distanza resistiva e di indice di Kirchhoff. Lo scopo principale è pertanto quello di far conoscere questi due aspetti intimamente legati alla teoria delle reti e alla teoria dei grafi.

Nonostante possa apparire strano, tali valori trovano larga diffusione nella teoria dei grafi applicata alle scienze chimiche.

Nel paragrafo di introduzione discuterò brevemente i concetti di grafo, matrice d'incidenza e matrice di adiacenza. Nel secondo paragrafo, invece, tratterò il concetto di distanza resistiva e di indice di Kirchhoff.

Quando applichiamo la teoria dei grafi allo studio delle reti elettriche, sostituiamo ogni elemento della rete in oggetto con un lato o ramo e alle estremità di ogni lato disegniamo due nodi o vertici. Alla fine di questa operazione otteniamo un disegno chiamato grafo delle rete.