Scopo principale di questo articolo è la derivazione di un algoritmo per il calcolo delle funzioni di Bessel del primo tipo implementabile con facilità anche su dispositivi aventi risorse di calcolo limitate. Nel caso specifico viene descritta l'implementazione su una calcolatrice tascabile TI-59 della Texas Instruments. Il programma così realizzato consente di calcolare le componenti spettrali di un segnale modulato in fase o in frequenza (PM o FM) e la successiva rappresentazione grafica, per un dato indice di modulazione m. E' necessaria la stampante PC-100C per la stampa dei risultati. Una introduzione sui segnali modulati in frequenza, sulla definizione di indice di modulazione e l'uilizzo delle funzioni di Bessel del primo tipo per la derivazione dello spettro di un segnale FM è altresì descritta.

In un mio precedente articolo avevo descritto per sommi capi la costruzione di un semplicissimo generatore di rumore bianco. Ciò ha sollevato da parte dei lettori diverse domande e richieste di chiarimenti; pertanto ho deciso di scrivere questo articolo avente come finalità: 1) Una trattazione teorica dell'analisi in termini probabilistici dei segnali e nella fattispecie del rumore. 2) Diversi esempi applicativi pratici che mostrano come si può sfrutttare un generatore di rumore avente caratteristiche ben definite.

Per quanto concerne il punto 1), oltre ad esporre un po' di teoria ma senza appesantire troppo la trattazione (altrimenti diventerebbe un corso sulla teoria dei segnali!) mostrerò degli esempi pratici tratti dall'utilizzo congiunto del mio generatore di rumore bianco e di un oscilloscopio digitale, nella fattispecie un Tektronix 7854.

Scopo di questo articolo è illustrare l'autocostruzione di un semplice generatore di rumore bianco nella gamma di frequenze 1Hz-100 kHz; tale generatore è precisamente quello utilizzato durante l'analisi della risposta in frequenza mediante rumore bianco, nell'articolo Tracking generator per plug-in Tektronix 3L5.

Schemi di generatori di rumore bianco se ne trovano a centinaia se non migliaia, dal più semplice al più sofisticato, alcuni molto efficaci, altri meno. Io come mio solito ho preferito la soluzione "semplice ed efficace", praticamente un diodo zener, un operazionale, una manciata di resistenze, un paio di condensatori e due pile da 9V.

Lo spunto (e la spinta a realizzarlo) mi venne dato da un articolo di John Hageman pubblicato nel lontano 2013 sulla rivista EDN nella sezione "Design Ideas". Era tutto sommato un circuito molto banale che è stato riproposto innumerevoli volte in tutte le salse, sia usando op-amp che normalissimi BJT o JFET. Quello di Hageman mi rimase impresso per la semplicità assoluta e l'altrettanto assoluta economicità. Inoltre genera rumore bianco alle basse frequenze, quindi utile per lavorare nel campo audio; esistono ovviamente generatori di rumore che coprono bande più ampie, fino alle centinaia di MHz o anche GHz, ma nel mio caso non mi interessavano.

L'idea di questo progetto mi è venuta dopo aver acquistato il plug-in Tektronix 3L5 a un ottimo prezzo. Lo cercavo da qualche anno e finalmente la mia costanza venne premiata.

Il plug-in in questione è un analizzatore di spettro che copre la banda da 50 Hz a 1 MHz, quindi ottimo per l'utilizzo anche in banda audio, ed è utilizzabile negli oscilloscopi Tektronix della serie 560.

Io personalmente possiedo un 564 del 1967 completamente revisionato e al quale ho sostituito pure il CRT che era praticamente esaurito dopo anni e anni di onorato servizio (io lo acquistai nel 1982 ma era già stato ampiamente utilizzato dal proprietario precedente); per molti anni fu praticamente il mio unico oscilloscopio ma grazie ai plug-in che via via acquistai, giunse ad essere un oscilloscopio che poteva raggiungere 1 GHz di banda.

In questo articolo illustro la costruzione di un decente generatore RF capace di generare segnali in un range da 300KHz a 150 MHz suddivisi in 8 bande.

Il progetto e la costruzione risale a circa un anno fa e l'idea mi è venuta dopo che per l'ennesima volta necessitavo di un segnale a RF di qualche decina di MHz e non avevo sottomano un generatore decente: l'unico che avevo utilizzato fino ad allora era il generatore di Nuova Elettronica LX351 pubblicato nel 1979.

Il suo limite principale era che oltre i 30 MHz proprio non riusciva ad arrivare e perdipiù il segnale in uscita a quelle frequenze era debolino, diciamo 50-80 mV se andava bene. Una cosa esasperante, dato che per farlo funzionare occorreva anche molta pazienza. L'avevo modificato anni addietro stabilizzando la tensione sui diodi varicap che non era stabilizzata per nulla, utilizzando un LM723. La stabilita' ora era decisamente migliore ma restava il problema del segnale debole sulle decine di MHz e la banda limitata. A me occorreva un generatore RF decente per testare e verificare i ricevitori FM 88-108 MHz.

Esistono molti oscilloscopi che hanno come impedenza d'ingresso anzichè i soliti 1MΩ in parallelo a 10-20 pF, una impedenza di 50 ohm. Solitamente sono oscilloscopi a banda elevata (dai 500 MHz in su, ad esempio il 2465A) oppure plug-in particolari come il Tek 7A19.

Inoltre molti oscilloscopi vintage Tektronix hanno ottimi plug-in campionatori con banda DC-1GHz, come ad esempio il 3S1, un vero campione per l'epoca (anni '60 del secolo scorso) ma con una pecca: hanno impedenza d'ingresso di 50 ohm, necessaria al corretto funzionamento dei sampling gate a diodi utilizzati all'epoca. Il plug-in 3S1 permette di osservare segnali con una base tempi molto bassa (fino a decimi di secondo) ma... con sonde da 50 ohm! Non fanno eccezione oscilloscopi di epoche intermedie come il Philips PM3340 da 2 GHz degli anni '90, anch'esso esclusivamente con ingressi a 50 ohm. Degno di nota che in quest'ultimo caso la massima durata impostabile della base tempi fosse di 20 us, dato che non avrebbe molto senso utilizzare un oscilloscopio a campionamento sequenziale alle basse frequenze.

Questa e' la fotostoria (o fotoromanzo se preferite) di una delle tante riparazioni che ho effettuato sugli strumenti Tektronix. Nulla di troppo tecnico, le foto dovrebbero parlare più di tante parole. Qualche breve riga di commento qua e là.

Mesi fa mi fu affidato da riparare e revisionare un mainframe Tektronix 7603 con annessi i (soliti) due plugin: un 7A18A e un 7B53A. Appena recapitatomi dal corriere direttamente dal venditore (il cliente aveva preferito farmelo inviare direttamente per risparmiare tempo) apro l'imballo e subito sento un forte odore di componenti bruciaticci. Sicuramente qualche resistenza surriscaldata se non peggio...

I due plugin erano anche loro un po' malmessi, ma questa è un'altra storia...

Gli oscilloscopi digitali sono attualmente i piu diffusi. Questo articolo si propone di spiegare perchè i criteri di valutazione delle prestazioni in termini di risposta in frequenza e rise time generalmente adottati per gli oscilloscopi analogici a CRT non sono applicabili ai moderni oscilloscopi digitali (DSO).

E' risaputo che non solo da oggi gli oscilloscopi analogici perdono sempre più terreno a favore di quelli digitali, per molteplici motivi, a mio parere non tutti egualmente validi, ma ciò che si intende qui discutere è la correlazione tra risposta in frequenza e risetime e soprattutto la loro differenza tra gli oscilloscopi analogici e quelli digitali.

Per valutare le prestazioni di un oscilloscopio si utilizza la classica formula che correla il risetime e la banda:

L'idea per questo mio primo articolo mi è venuta in seguito a una discussione su questo forum avente come soggetto il calcolo della rete di polarizzazione per i transistor bipolari (bjt).

Sembrerebbe un argomento banale, ma in realtá mi sono accorto che sta diventando sempre più oscuro col passare degli anni: nei libri di testo è un argomento trattato spesso di sfuggita e male, e quando viene trattato in maniera abbastanza approfondita, il più delle volte lascia il lettore giunto alla fine del capitolo più perplesso e sconcertato di prima.

Indubbiamente ciò è dovuto innanzitutto alla quantità di materiale che l'ingegnere e il perito elettronico odierni si ritrovano a dover studiare: l'elettronica si è evoluta con una rapidità impressionante, direi quasi esponenziale col passare delle decadi. Se nel 1950/60 i dispositivi elettronici fondamentali erano il tubo termoionico e il transitor (con l'aggiunta di componenti esoterici come il diodo tunnel e pochi altri), negli anni '70 sono apparsi in quantità sempre più massiccia i circuiti integrati, inizavano ad essere usati diffusamente i JFET e i MOSFET, e così via.