Ingegneria elettronica e delle comunicazioni

La complessità del nostro mondo è tale che lo studio dei sistemi dinamici nelle loro varie rappresentazioni, e degli algoritmi di controllo che ne regolano e ottimizzano il comportamento, gioca un ruolo centrale nel panorama tecnologico della nostra epoca. Le applicazioni dell’Automatica sono presenti in ogni settore da quelli infrastrutturali ai trasporti, dalla medicina alla robotica. All’interno di questa vasta e alle volte sfocata realtà, il presente manuale vuole essere di guida per affrontare le difficoltà iniziali di uno studio che è allo stesso tempo scoperta e approfondimento delle leggi che regolano i controlli automatici. L’analisi presentata si concentra principalmente su sistemi continui, ma nei capitoli finali vengono introdotti concetti di base dei controlli digitali, consentendo allo studente di approcciare senza problemi la programmazione di un microcontrollore. I capitoli sono corredati da numerosi esempi applicativi che spaziano dall’ambito elettrico a quello idraulico, da quello aerospaziale a quello informatico. In aggiunta, sono riportate molte linee di codice per implementare in autonomia alcuni dei passaggi più importanti.

Il manuale vuole essere un punto di riferimento per capire la realtà industriale e i vantaggi che derivano dal recupero dei RAEE (acronimo di Rifiuti da Apparecchiature Elettriche ed Elettroniche). Dalla produzione di schede elettroniche si va a ritroso fino all’estrazione dei principali minerali, focalizzando dove sono impiegati e come recuperarli a fine vita del prodotto. Lo sviluppo del volume tratta della classificazione dei RAEE, processi e macchinari per il recupero, i principali metalli presenti nei dispositivi elettronici, organizzazioni e normative di riferimento. Lontano dalla demagogia che dipinge tutto di verde, i RAEE sono sicuramente un nuovo percorso di business, ma anche una costruttiva attività nell’ambito della cosiddetta economia circolare, che quindi contribuisce all’attenuazione dell’impatto ambientale.

Come costruire un essere umano è il grande racconto del dottor Frankenstein del nostro tempo: Ishiguro Hiroshi, il padre degli umanoidi, lo scienziato che sta disegnando il nostro futuro. Per la prima volta in Italia, Ishiguro– che ha da poco firmato un accordo di collaborazione scientifica con il nostro Paese racconta ai lettori il lungo viaggio in compagnia dei suoi robot umani, e come questi rivoluzioneranno per sempre il nostro modo di vivere.

The material collected in this book contains a large selection of the exercises proposed during the Microelectronics course of the Master Electronic Engineering degree program at the University of Padua. The topics on which the exercises are based range from the fundamental properties of semiconductors to the physical behavior and electrical models of key devices, that is, pn junctions, Schottky diodes, and, finally, Field-Effect Transistors (FETs). The objective of the text is to guide the student in solving the proposed exercises, encouraging reasoning about the properties of the devices and understanding their operation. In the final part of the exercise book, we propose unsolved exercises from past exams, where only numerical solutions are provided. Additionally, there are quizzes aimed at assessing the theoretical knowledge acquired during the course.

Il testo nasce con l'obiettivo di aiutare gli Studenti nella verifica del loro studio teorico con lo svolgimento di problemi applicativi. In particolare, i problemi risolti proposti tornano utili nella preparazione all'esame di Circuiti e Misure Elettroniche (CME), insegnamento della Laurea in Ingegneria Fisica. Più in generale, si tratta di esercizi utili nella preparazione agli esami di Elettrotecnica, Circuiti Elettrici, Fondamenti della Misurazione, Misure e Strumentazione, Misure Elettriche ed Elettroniche. L'Autore, docente dell'insegnamento da oltre 15 anni, ha sostanzialmente estratto e parzialmente rivisto dai precedenti Temi d'Esame di CME un buon numero di esercizi significativi corredandoli della rispettiva soluzione proposta e raccogliendoli per argomenti principali secondo i capitoli riportati nell'Indice generale. Con la dizione argomento principale si intende che i quesiti posti negli esercizi di un dato capitolo rientrano sostanzialmente nell'argomento a cui il capitolo è titolato, ma non si esclude che alcuni sottopunti dell'esercizio possano contenere argomenti e domande anche su altre tematiche dell'insegnamento o su conoscenze pregresse, naturalmente in interconnessione tra loro.

Il movimento dei maker, le stampanti 3D e Arduino hanno suscitato da ormai diversi anni un interesse per l’hobbistica elettronica. Sempre più appassionati, curiosi, inventori e innovatori si avvicinano a nuove e potenti tecnologie per creare prototipi e circuiti complessi. Le potenzialità offerte dai nuovi strumenti sono innumerevoli e a volte strabilianti. Chiunque può programmare una scheda Arduino usando un semplice cavo USB e costruire droni, robot e stampanti 3D. Per realizzare progetti veramente completi, però, servono un po’ di esperienza e alcune conoscenze di base che non sempre sono facilmente reperibili in Rete. Questo libro propone al lettore una serie di approfondimenti teorici e pratici per comprendere l’affascinante materia dell’elettronica ed essere autonomi nello sviluppo dei propri progetti. Il testo include sezioni teoriche necessarie per spiegare e capire gli esperimenti oltre a esercizi e applicazioni pratiche. Che componenti si possono usare oltre a LED e pulsanti? Come funziona un transistor e a cosa serve? Come si amplifica un segnale? Come si alimenta un prototipo? Tutto quello che serve, insomma, per andare oltre la programmazione di Arduino e diventare un vero mago dell’elettronica per makers. Questa nuova edizione, aggiornata con i software oggi di uso più comune, contiene anche un capitolo aggiuntivo con nuovi progetti pratici.

Questo testo si propone come utile supporto alla didattica dei corsi di base di Elettrotecnica offrendo allo studente brevi richiami teorici, esercizi svolti e temi d'esame. Essi sono strutturati per accompagnare gradualmente lo studente nella comprensione dei principi fondamentali della materia e, quindi, portarlo ad un'adeguata preparazione per superare agevolmente le prove d'esame. Il testo si rivolge principalmente agli studenti di diversi corsi di Elettrotecnica della Laurea Triennale in Ingegneria. Gli argomenti trattati riguardano i metodi di risoluzione per le reti elettriche in regime stazionario, l'analisi di transitori e la risoluzione di reti in regime sinusoidale. Nel Text In Cloud sono disponibili: intero volume in versione digitale; svolgimento degli esercizi.

Lo scopo del testo è quello di fornire ai lettori un primo approccio verso la conoscenza dei sistemi automatici di controllo, pertanto non dovrà essere considerata un’opera esaustiva vista la complessità di tale materia, per cui gli argomenti trattati e il loro sviluppo vogliono essere la base per eventuali ed ulteriori approfondimenti. È stato inevitabile trattare alcuni argomenti con rigore analitico, anche di un certo livello, proprio per giustificare meglio al lettore la fonte di alcune conclusioni tecnico/scientifiche. Caratterizzano il testo le numerose foto, diagrammi e grafici, che costituiscono un’interazione significativa per la comprensione dei relativi argomenti. I numerosi esercizi riportati all’interno dei capitoli rendono ulteriormente agevole la comprensione degli argomenti a cui si riferiscono. Non è stato ritenuto superfluo dedicare un capitolo agli strumenti matematici utilizzati nello sviluppo di molti altri capitoli al fine di agevolare il lettore ad un eventuale immediato ripasso. Al Capitolo VII sono riportati alcuni esempi pratici di controllo automatico di sistemi mettendo in luce per ognuno di esso gli effetti di una retroazione positiva e negativa.

Il Volume II, Controllo e Sicurezza dei processi industriali, è la continuazione sequenziale degli argomenti introduttivi sulla strumentazione e automazione degli impianti e sulle metodologie di rilevamento delle misure fisiche e chimiche industriali, trattati nel Volume I, Introduzione e Misura. Questo volume tratta gli aspetti relativi all’attuazione, regolazione, supervisione e sicurezza degli impianti industriali, quali: gli elementi finali di attuazione come le valvole di controllo o regolazione, gli attuatori ed i relativi posizionatori, accompagnati da criteri pratici di scelta nelle varie applicazioni; i diversi dispositivi impiegati nella sicurezza di funzionamento dei processi industriali, quali: valvole di sicurezza e di blocco, sistemi controllati, dischi di rottura, dispositivi di sfogo; la regolazione in retroazione con regolatori PID (Proporzionali + Integrali + Derivativi).

Mettendo a frutto l'esperienza accumulata in questo settore egli ha riunito in questo manuale tutto il suo sapere in merito alla prototipazione di sistemi elettronici, includendo l'ottimizzazione della topologia, l'inscatolamento, la protezione dai campi elettromagnetici e, più in generale, dai disturbi esterni, creando un supporto per tutti quei tecnici elettronici neofiti, ma anche con già qualche esperienza, che volessero addentrarsi con maggior sicurezza nel mondo della prototipazione.