Discussioni di carattere generale sull'elettronica analogica e digitale. Didattica e applicazioni pratiche.
da ax77
#357
Da un po' stavo pensando che, ultimamente, tutti si stanno buttando come leoni su arduino e simili.
Cioè, tutte piattaforme digitali, che fanno perdere di molto il contatto con la realtà fisica di quello che avviene in un circuito.
In altre parole, si sta perdendo parecchio il settore analogico, che poi è quello che sta sotto al funzionamento di un circuito digitale: se non hai le basi chiare di analogica, allora sperare che un circuito digitale appena più complicato di una porta logica possa funzionare... beh, potrebbe essere vano.

D' altra parte, sperimentare in analogica costa abbastanza di più che comprare un arduino fatto.

Da qua, una idea: dato che qui nel forum ci sono molte persone con qualche capello bianco (non me ne vogliano, non è per offendere), non si potrebbero sfruttare adeguatamente le loro competenze per costruire una piccola piattaforma, sull' idea di arduino per dire, che contenga i blocchetti fondamentali per sperimentare con i circuiti analogici?
Quella piattaforma potrebbe anche essere digitale, ma fosse essa stessa analogica, allora aiuterebbe (a parere mio non poco) i molti studenti che si trovano sempre con pochi denari e parecchia voglia di fare, a capire qualcosa di più di quanto la fretta imposta dal modo attuale di studiare consenta.

Insomma, in poche parole: perchè non proviamo a fare un piccolo modulino con due alimentatori regolabili, qualche generatore di segnali, qualche amplificatore operazionale contenuto in un layout semplice e modulare, che consenta di sporcarsi un po' le mani?
Dico una corbelleria?
da mars
#358
Purtroppo, l' accrocchiare (malamente) linee di C, che si è stati costretti ad imparare a scuola, richiede molta meno conoscenza e sforzo del comprendere come funziona un microcontroller. dato che, poi, usando le librerie (=lavoro fatto da altri) anche un "programmatore" ignobilmente scadente qualcosa riesce a far funzionare, anche senza avere la minima idea di correnti, resistenze, ohm , ecc . Così l' "it's easy" si estende anche all' elettronica, dato che fa figo mostrare di saper maneggiare "lasiensa&latecnica più moderna".

Da una parte c'è "fuffa" (=software), dall' altra ci sono le leggi della fisica che non è possibile violare.
Si questo siamo in accordo.

Certamente meno sulla questione analogica.

Che NON è alla base di un circuito digitale.
Il quale certamente contiene transistor e resistenze come un opamp, ma dove i componenti attivi lavorano solamente agli estremi e la situazione "lineare" viene rifuggita con tutto l'impegno possibile.

Analogico e digitale sono due ambiti diversi, accomunati solo dalle leggi basilari dell' elettricità.
Fondamentalmente separati dal diverso approccio all'analisi della realtà ed al suo controllo, uno, appunto, analogico e l' altro digitale.

Certamente è possibile che in un circuito siano presenti componenti analogiche e digitali, ma la tendenza è sempre più quella di risolvere escludendo l' analogica. Ad esempio, il controllo di un motore senza la minima presenza di segnali analogici è un caso comune.
Cio' non toglie che un progettista possa necessitare sia di conoscenze digitali che analogiche, anche solo perchè una ampia parte dei segnali in ingresso in un sistema di controllo è analogica e va interfacciata al digitale.

In tal senso, va benissimo l'idea di un "sistema di training" analogico per capire come funzionano gli opamp, ma, secondo me, a parte la conoscenza in se, nella pratica avrebbe solo lo scopo di studiare condizionamenti di segnali per sistemi digitali, che raramente hanno a che fare altro che con poche configurazioni tipiche, per la maggior parte in alimentazione singola (ambito del tutto escluso dalla scuola e dagli esempi comuni - l'opamp è "nobile" solo se a doppia alimentazione...- scuola rimasta ferma alla polarizzazione dei transistor, cosa del tutto inutile, al di là della mera conoscenza dei principi relativi).

Comunque l' idea del trainer analogico è facilmente realizzabile e non certo costosa. Se può servire, moduli di alimentazione duale ne ho realizzati diversi e posso condividere i progetti di alcuni.
da ax77
#359
oh, un po' di vita :-)

mars, ti offendi se un po' dissento su quanto dici?
Mi spiego: è vero che analogico e digitale sono due mondi abbastanza distinti, ma non così tanto come si potrebbe pensare di primo acchito.
La linea si sta assottigliando sempre di più.

Anzitutto, l' aumento delle frequenze di funzionamento dei dispositivi, obbliga a tenere molto ben presenti non solo il funzionamento in saturazione/interdizione dei transistor, ma anche e soprattutto il funzionamento in transitorio. In questa zona, non c'è componente che non lavori in zona lineare, seppure per poco tempo. Però, se la frequenza di commutazione aumenta, quel "poco tempo" diventa sempre più importante, al punto che è uno dei parametri fondamentali nella dissipazione di potenza (esempio tipico le cpu).

Poi, c'è anche da tenere presente un altro particolare. Fintanto che si pilotano dei relè, le cose possono andare bene. Però, quando i carichi da pilotare diventano particolari, allora bisogna stare molto attenti a quando "profondamente" si spingono i transistor in piena conduzione / piena interdizione: tanto più la condizione è "profonda" e tanto più è difficile uscirne, che significa che si ottengono commutazioni più lente.
Questa cosa dovrebbe essere importante negli alimentatori a commutazione (di potenza) e negli azionamenti, che sono due campi molto particolari nei quali, se la scuola formasse con basi molto solide, ci sarebbero enormi possibilità di impiego (i numeri, in questi settori, sono ben differenti da quelli dell' elettronica di consumo, e l' affidabilità richiesta è elevatissima).

In questo senso, avere ben chiare le basi dell' analogica aiuta molto nel digitale... tanto più che ormai, viste le frequenze di funzionamento dei circuiti digitali, le piste sono vere e proprie linee di trasmissione.

Andando a livelli "di base", spulciando un po' qua e là in rete, sempre più spesso si vedono schemi di semplicissimi dispositivi analogici che il più delle volte hanno problemi enormi di funzionamento. Se uno non ha le idee chiare di come funziona un circuito analogico, ben difficilmente potrà tradurre la cosa in digitale, dove le cose si complicano (fatto salvo il discorso librerie, sul quale sono completamente d' accordo), e ancora più difficilmente potrà fare colloquiare un uP col mondo reale.

In questo senso intendevo l' idea che ho proposto: una piccola basettina di sviluppo/prototipazione, che fornisse dei blocchi di partenza su cui ragionare e farsi le ossa. A me sembra che qualcosa di simile sul mercato manchi, poi magari sbaglio... non lo so, però di certo, costruendola, la speranza è che chi la realizza possa impararci qualcosa che non sia semplicemente accendere un led fine a sè stesso.
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da Maxim
#360
Trovo che l' idea possa essere interessante.........
Se posso dare una mano, volentieri :-)
da mars
#362
Quello che state facendo è utilizzare dei termini in modo errato.

Il problema delle perdite per commutazione non è nè analogico, nè digitale.
Si tratta semplicemente di elettronica tout court, di cose legate al fatto che i componenti non sono teorici, ma reali. E' fisica, fenomeno elettrico, ma non ha alcun senso definirlo "analogico".

Analogico è un opamp, un instrumentation amplifier, un sommatore o moltiplicatore, un true rms rectifier, non il calore prodotto dal fluire della corrente nelle resistenze interne. E' come se attribuissimo il concetto di accelerazione all'attrito.

Analogico e digitale sono strettamente relativi al diverso modo di approccio con il reale, l'uno basato sulla continuità, l' altro sulla discontinuità. E, anche se l' elettronica è il campo in cui si applicano più ampiamente, analogico e digitale, questi sono realizzabili anche in meccanica, fluidica e in ogni altro campo dove si vuole controllare il reale.

E, strettamente, ma con maggiore chiarezza, possiamo usare il termine "lineari" piuttosto che "analogici" per tutti quei circuiti che non sono principalmente digitali.

E un progettista digitale può benissimo non avere idea di come realizzare un amplificatore audio e ottenere comunque sistemi digitali di alta complessità. Quello che importa è che abbia sufficienti conoscenze di logica digitale e dell' elettronica ed elettrologia di quello che sta utilizzando.

Perchè poco spazio all' analogica? Perchè il nostro approccio alla realtà è un approccio di controllo ed essendo pensato con il pensare logico, trova più semplice gestire la discontinuità che la continuità (anche se
è dal tempo di Zenone di Elea che è chiaro come il digitale non sia una descrizione accettabile della realtà, che è continua).

Inoltre, attraverso il digitale è possibile ottenere un "analogico" sufficiente ai nostri scopi, mentre il contrario è molto più difficile, se non impossibile. Ad esempio, posso correggere una non linearità di un sensore in analogico, ma in digitale è molto più semplice, dato che affronto il problema con modelli matematici basati su sistemi numerici discontinui.

Però, per quanto riguarda sistemi di "sviluppo" analogici, in realtà basta mettere "analogic trailer" in google per avere una panoramica molto ampia di quello che c'è a disposizione, con costi di tutti i generi.

E nulla vieta di realizzarsi da se cose simili. Solamente bisogna avere ben chiaro cosa si vuole sperimentare o apprendere. Perchè lo studio dei problemi della commutazione o dello dello smaltimento del calore e non ha nulla a che fare con le circuiterie analogiche come condizionatori di segnale, opamp, sensori, polarizzazioni di transistor,ecc., che richiedono hardware e strumentazione diversa.

Quindi, volendo realizzare "basette", definiamo bene quale area intendiamo studiare e da questo possiamo partire a metterci sopra qualcosa.
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da schottky
#379
Qualcosa del genere, già fatto, c'è il primo da prendere in considerazione è progettato palla Texas Instruments e venduto da Mikroelectronica ed è anche relativamente accessibile (99$)
http://www.mikroe.com/aslk-pro/
Il secondo, molto più ambizioso e impegnativo (659$) è prodotto da Digilent e contiene una serie di strumenti (PC based)
http://www.digilentinc.com/Products/Det ... F81D4CB1D3
Come tutti i prodotti digilent (schede di sviluppo e prototipazione,) è estremamente interessante.
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da double
#383
La board della texas è veramente interessante e visto che il moltiplicatore MPY634 costa 20 dollari al pezzo il prezzo non è neppure eccessivo. E' un EE20 Philips "adeguato ai tempi" ed anche molto di più.

Mi leggerò le 104 pagine del manuale d'uso, magari mi viene in mente un uso "diverso" del mio MPY634 che giace nel cassetto....

ps. fanno anche comodo le carte log e semilog on pdf disponibili sulla pagina.
da ax77
#459
Chiedo scusa che mi ero perso le ultime puntate, proprio non mi ero accorto delle risposte.

Schottky... grazie! Non immaginavo neanche per sogno che esistesse già fatta una scheda come quella che hai linkato. In effetti, il prezzo non è eccessivo. Purtroppo le dimensioni sono leggermente generose, ecco... è l' unica cosa che mi lascia un po' perplesso, però è pure vero che è praticamente tutta componentistica pth ed è una scheda molto più didattica di quanto non lo sia arduino (che ha bisogno di schede esterne, alla fine).

In ogni caso, il sito digilent è pieno di cose interessantissime!
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da Bios
#463
ax77 ha scritto:molto più didattica di quanto non lo sia arduino (che ha bisogno di schede esterne, alla fine).


1) In base a cosa fai, arduino non ha necessariamente bisogno di shield.
2) La didattica è una prerogativa che trascende dall'hardware, che sia arduino, pic o cosa preferisci.

Arduino è un IDE + schedina di sviluppo attorno ad un microcontrollore. Dire che sia "poco didattico" è insensato. Se togli arduino, ti resta ATMEL; ATMEL, come un PIC è un microcontrollore e non mi sognerei mai di dire che è un PIC è poco didattico.
L'elettronica digitale non è meno degna dell'analogica, come la logica cablata non è più degna della logica programmabile. Tutte sinergicamente concorrono a completare il quadro e tutte sono assolutamente indispensabili al tecnico\ingegnere\simpatizzante elettronico che si rispetti.

Saluti.
da ax77
#475
>Arduino è un IDE + schedina di sviluppo attorno ad un microcontrollore.

Per te che lo sai. Per le migliaia di persone che non lo sanno, le cose sono assai differenti. Pensano che con quella schedina ci si possa fare tutto, pure una moglie perfetta...

>Dire che sia "poco didattico" è insensato.

E' poco didattico proprio per il motivo di cui sopra. Chi lo compra non ha quasi mai idea di cosa sia un calcolatore elettronico e di quale sia la sua tipica architettura.
Motivo per il quale nei forum se ne leggono un po' di tutti i colori, quando si vedono richieste o pubblicazioni di qualcosa... e spesso, provando a spiegare che... no, con arduino non ci fai star buona la nonna, il cane, la moglie... i più ti guardano pure male.
L' elettronica, digitale o analogica, è qualcosa di splendido... ma richiede comunque un minimo di conoscenza dei fondamenti. E' come con i lego: da piccolino impari con i mattoncini duplo, poi mano a mano che diventi grande ci fai i modellini raffinati, e se poi sei bravo ti diverti con i mindstorms, un passo per volta.

Io infatti sono rimasto basito da un fatto: ATMEL fece STK500 e 600, piattaforme ottime, con un certo hardware a bordo, che consentono di fare ben di più e ben meglio di quanto possa fare arduino. Sono due laboratori in miniatura, ideali per studenti ma anche uffici tecnici di piccole aziende. Eppure, per una politica commerciale abbastanza miope (fortunatamente meno di philips e motorola), se li è tenuti nel cassetto. Li avessero venduti (o li vendessero, dato che li fanno anche adesso) a poco più del prezzo di costo, rischierebbero di fare faville, anche perchè gli avr, pure se 8 bit, sono dei signori uC (ben diversi dai primi, suscettibilissimi a qualunque forma di disturbo em e per questo poco impiegati).
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