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L’elettronica che è la scienza e la tecnologia del controllo degli elettroni; si sviluppa con l’invenzione dei CHIP (CIRCUITO INTEGRATO). Questi è un componente elettronico che integra al suo interno un intero circuito elettrico (miniaturizzato); è costituito da strati di materiale semiconduttore (silicio, germanio, boro, fosforo) ed è un dispositivo atto a regolare il passaggio di corrente elettrica attraverso di esso (conduce solo un po’ di elettricità) e quindi le informazioni (bit 0 -1).

Reticolo di atomi di "silicio stirato" in un moderno microprocessore silicio-germanio.

Disegno di un ipotetico circuito integrato

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Il circuito integrato (CHIP) è montato su di un circuito stampato. Questo è il supporto meccanico nel quale ogni componente trova una precisa posizione geometrica.

Gli elettrodi sono strisce metalliche disposte in ordine attorno al chip e poi piegate ad angolo sui due lati per essere saldate sulla basetta stampata. Il contenitore è una capsula formata da un basamento, dove sono fissati gli elettrodi, e da un coperchio di chiusura che protegge il chip e i fili di collegamento degli elettrodi.

Nel circuito integrato si trovano migliaia o milioni di componenti elettronici quali resistenze, condensatori, diodi, transistor, ecc..

circuito stampato sinistra vista

inferiore e a destra vista superiore con i

componenti montati.

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Il resistore (erroneamente chiamato resistenza) è un componente elettrico di enorme importanza per le sue innumerevoli applicazioni sia in apparecchiature elettriche che elettroniche.

I resistori sono a volte utilizzati per convertire energia elettrica in energia termica, ma soprattutto per provocare una caduta di tensione ai loro capi, e quindi servono per limitare il passaggio di corrente.

È costituita da un cilindro ceramico con avvolto un elemento resistivo in grafite bloccato con cappucci metallici dai quali sporgono i terminali per la saldatura (reofori); esternamente è smaltata e presenta fasce di vernice con diversi colori, come indicato nella tabella nella successiva slide.

È uno dei componenti elementari elettrici ed è un componente passivo, adatto per essere inserito in circuiti stampati e saldato a stagno (In passato si saldava con una lega stagno-piombo; dopo l'introduzione della normativa RoHS il piombo è vietato).

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Colore 1° Anello 2° Anello 3°Anello 4° Anello

Cifra 1 Cifra2 Moltiplicatore Tolleranze

- - - - ± 20%

argento - - 10-2 ± 10%

oro - - 10-1 ± 5%

nero 0 0 100 -

marrone 1 1 101 ± 1%

rosso 2 2 102 ± 2%

arancio 3 3 103 -

giallo 4 4 104 -

verde 5 5 105 ± 0,5%

blu 6 6 106 ± 0,25%

viola 7 7 107 ± 0,1%

grigio 8 8 108 ± 0,05%

bianco 9 9 109 -

Un resistore da zero ohm. Il valore, indicato con un unico anello nero, non segue quindi gli standard di codifica a colori ma è molto diffuso.

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Il condensatore o capacitore è un componente elettrico che immagazzina l'energia in un campo elettrostatico, accumulando al suo interno una certa quantità di carica elettrica. Separa la corrente continua, bloccandola, dall'alternata.

Nella teoria dei circuiti il condensatore è un componente ideale che può mantenere la carica e l'energia accumulata all'infinito, se isolato (ovvero non connesso ad altri circuiti), oppure scaricare la propria carica ed energia in un circuito a cui è collegato.

Nei circuiti elettronici il condensatore è sfruttato moltissimo per la sua peculiarità di lasciar passare le correnti variabili nel tempo, ma di bloccare quelle costanti: tramite un condensatore si può fare in modo di unire o separare a volontà i segnali elettrici e le tensioni di polarizzazione dei circuiti, usando i condensatori come bypass o come disaccoppiamento.

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Il transistor è costituito da un materiale semiconduttore al quale sono applicati tre terminali che lo collegano al circuito esterno. L'applicazione di una tensione elettrica o di una corrente a due terminali permette di regolare il flusso di corrente che attraversa il dispositivo, e questo permette di amplificare il segnale in ingresso. I transistor vengono impiegati principalmente come amplificatori di segnali elettrici o come interruttori elettronici comandati.

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Il diodo è un componente elettronico attivo semilineare a due terminali (bipolo), la cui funzione ideale è quella di permettere il flusso di corrente elettrica in una direzione e di bloccarla totalmente nell'altra. Il simbolo circuitale del diodo esprime chiaramente questa funzione: il triangolo indica la direzione che permette il flusso di corrente elettrica considerato convenzionalmente dal polo positivo a quello negativo, mentre la sbarra ne indica il blocco.

Da questa struttura iniziale si sono evoluti nel tempo sia componenti con struttura più complessa basati su un principio differente, come i diodi a tempo di transito, sia nuovi dispositivi a tre terminali, come gli SCR e i triac, che hanno abbandonato il nome di "diodo".

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È costituito da due avvolgimenti di rame smaltato su un nucleo di acciaio dolce al silicio. È del tipo riduttore di tensione, in quanto serve per alimentare i circuiti elettronici che funzionano tutti a bassa tensione. La corrente passa da 230V a 9V.

Il trasformatore basa il suo funzionamento sul fenomeno dell’induzione elettromagnetica. Infatti il circuito di ingresso (primario) e quello di uscita a tensione più bassa (secondario) non sono in contatto fisico, ma il primo agisce sul secondo solo tramite il flusso magnetico che genera quando è attraversato dalla corrente.

I due circuiti sono avvolti in spire (avvolgimenti), di numero opportuno, su uno stesso nucleo di materiale ferromagnetico. Questo materiale ha la capacità di facilitare il passaggio del flusso magnetico dal circuito primario a quello secondario (alta permeabilità magnetica), incanalandolo al proprio interno.

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Trasformatore elevatore che innalza la tensione affinché percorra i cavi dell’alta tensione, con poche perdite.

Trasformatore riduttore che abbassa la tensione affinché arrivi nelle nostre abitazioni a 220V.

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Poiché i trasformatori forniscono una tensione alternata, mentre i circuiti elettronici vengono normalmente alimentati in tensione continua, immediatamente a valle del trasformatore troviamo un raddrizzatore e un circuito filtrante; l’insieme compone l’alimentatore.

Alimentatore ridondante per Personal Computer

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