PLL - Phase-Locked Loop

Il phase-locked loop, comunemente noto con il suo acronimo PLL, è un circuito elettrico ampiamente utilizzato nell'elettronica per le telecomunicazioni. Esso permette di creare un segnale la cui fase ha una relazione fissa con quella di un segnale di riferimento. Tale tipo di circuito si usa per diversi scopi quali:

• sintetizzatore di frequenza, essendo in grado di sintonizzare un oscillatore controllato in tensione (Voltage Controlled Oscillator o VCO, dispositivo in grado di produrre oscillazioni ad alta frequenza, ma dotato di bassa precisione) con un oscillatore al quarzo (caratterizzato al contrario da una bassa frequenza di risonanza, spesso insufficiente nel campo delle telecomunicazioni, ma anche da precisione molto elevata);
• generatore di clock, soprattutto nei sistemi a microprocessore;

• demodulatore FM;

• sistema di clock recovery, finalizzato cioè all'estrazione del clock da un segnale aperiodico modulato.

Per applicazioni a radiofrequenza si trovano fino al campo delle onde micrometriche o millimetriche. Questo sistema si riesce a fare quasi tutto in modo integrato, tranne  il condensatore contenuto nel blocco F(s) e per il quarzo dell'oscillatore dal quale viene il segnale di riferimento:

LED più luminosi grazie alle lucciole

Un team di ricercatori di Belgio, Francia e Canada ha tratto ispirazione dal mondo della natura, come spesso accade nel settore della ricerca tecnologica, per cercare di migliorare l'intensità luminosa deiLED. Il gruppo di studiosi ha, nel dettaglio, studiato la particolare struttura dell'addome di una lucciola individuando alcune caratteristiche interessanti.

Una parte della luce generata dal LED viene riflessa internamente nel dispositivo a causa delle differenze di propagazione della luce tra i materiali del LED e l'aria. Questa particolarità ha la conseguenza di ridurre l'efficienza dei LED, osserva Annick Bay, dottorando all'University of Namur in Belgio. La luce bioluminescente di una lucciola si trova davanti ad un problema simile quando si propaga al di fuori dell'addome dell'insetto.

L'università della Pennsylvania sviluppa i circuiti flessibili

Un gruppo di ricercatori dell’Università della Pennsylvania è riuscito a realizzare un circuito flessibile a basso costo ed ad elevate prestazioni. La parte più importante di questa ricerca è stata l'individuazione di materiali che avessero il giusto connubio di prestazioni e costi di produzione. Su questa strada i ricercatori hanno dimostrato la possibilità di usare particelle nanoscopiche di seleniuro di cadmio, un materiale semiconduttore, che possono essere stampate su substrati plastici flessibili per dare luogo ad elementi elettronici ad elevate prestazioni. I nanocristalli di seleniuro di cadmio sono dispersi in un liquido simile ad inchiostro, permettendo l'uso di varie tecniche di deposizione per la formazione dei circuiti. I ricercatori hanno usato la tecnica dello spincoating, dove le forze centrifughe spingono un sottile strato di soluzione sulla superficie del substrato plastico, ma l'applicazione dei nanocristalli può avvenire anche mediante immersione, stampa a getto o a spruzzo.

Le batterie agli ioni di litio

Dopo aver fatto una breve introduzione sul funzionamento delle batterie, parliamo ora delle batterie più diffuse in commercio: le batterie agli ioni di litio.
Il litio, il cui simbolo chimico è Li, è un metallo alcalino con numero atomico 3 che, nella sua forma pura, si presenta come un metallo soffice color argento. Come gli altri metalli alcalini, il litio è altamente infiammabile, corrosivo, tossico e leggermente esplosivo se esposto all’aria o all’acqua, con le quali reagisce violentemente producendo idrogeno. Le applicazioni del litio sono molteplici. In particolare è usato nell’industria del vetro, nelle alligazioni di leghe metalliche utilizzate nell’industria aereonautica e appunto nelle batterie.

VERILOG - Descrizione di una memoria all'interno del test bench

L'inserimento di un banco di memoria all'interno di un progetto può essere molto utile per verificare la corretta comunicazione tra l'FPGA e una memoria esterna. Per fare ciò si può descrivere la memoria direttamente nel test bench, per poi instanziarla ed effettuare i vari collegamenti.

`timescale 1ns / 1ns
module prova_tb  ; 

reg    clk  ;
wire ce_l, we_l, oe_l;
wire [15:0] data, address;
reg    reset   ;
 
prova   DUT  ( 
      .clk (clk) ,
      .reset (reset ) ,
      .ce_l(ce_l),
      .we_l(we_l),
      .oe_l(oe_l),
      .sram_add(address),
      .sram_data(data)
      ); 

Introduzione alle batterie

Gli accumulatori sono dispositivi che convertono l’energia chimica, proveniente da reazioni di ossidoriduzione, in energia elettrica. All'interno di un accumulatore vi è quindi una sostanza che subisce ossidazione, perdendo elettroni, e un'altra che subisce riduzione, acquistandoli. La sua struttura è fatta in modo tale da riuscire a sfruttare il flusso di elettroni che si viene a creare, il quale genera una corrente elettrica continua, che viene mantenuta fino al raggiungimento dello stato di scarica, stato in cui le reazioni che si svolgono all’interno raggiungono l’equilibrio. Una batteria è composta da più celle collegate tra loro in serie, in parallelo o anche in configurazione mista. Una singola cella è generalmente costituita da due elettrodi di materiale diversi, detti anodo e catodo, immersi in una soluzione elettrolitica acquosa. A causa delle reazioni chimiche, si forma un accumulo di ioni positivi sull’anodo, mentre sul catodo si accumulano ioni negativi. Questi accumuli creano un campo elettrico all’interno della soluzione, che man mano andrà a bilanciare le forze di natura chimica che agiscono sugli ioni, raggiungendo l’equilibrio, e all’esterno, creando una differenza di potenziale tra gli elettrodi. Grazie a questa d.d.p., se collego un carico agli elettrodi, al suo interno circola corrente, e la tensione erogata dalla batteria diminuisce fino ad annullarsi (fase di scarica), cioè fino a raggiungere uno stato di equilibrio.

MATLAB - Conversione di un numero binario in virgola fissa in decimale

Come esempio, si prenda un numero binario da 16 bit di lunghezza totale (8 bit per la parte intera e i restanti 8 per la parte frazionaria):

0011010111001110   (00110101.11001110)

Per prima cosa si crea una variabile che contiene le informazioni riguardanti il tipo di rappresentazione che si sta usando:

q = quantizer ([16 8])


In questo modo, si crea un oggetto che contiene le seguenti informazioni:

q =


        DataMode = fixed
       RoundMode = floor
    OverflowMode = saturate
          Format = [16  8]

Sviluppato un circuito stampato che si scioglie nell'acqua calda

Nel Regno Unito, il National Physical Laboratory insieme alle società n2Tec e Gwent Electronic Materials ha sviluppato un circuito stampato 3D che può essere dissolto con la semplice immersione in acqua calda. La tecnologia, sviluppata come parte del progetto ReUSE (Reuseable, Unzippable, Sustainable Electronics), mira ad aumentare la riciclabilità dei dispositivi elettronici. Sebbene la piastra venga semplicemente stampata, è stata mostrata la sua resistenza al calore e a pressioni varie nell’utilizzo nella vita reale. Infatti i ricercatori hanno sviluppato e testato particolari strati polimerici che, pur supportando cicli termici prolungati e lo stress da calore umido, consentono alle parti assemblate di separarsi facilmente dal circuito con l’immersione in acqua calda quando il dispositivo arriva alla fine del suo ciclo di vita.

Simulazione in PSpice di un convertitore AC-DC monofase non-capacitivo a doppia semi-onda controllato con SCR

I convertitori da corrente alternata a corrente continua (AC-DC) o raddrizzatori sono utilizzati in tutte quelle applicazioni in cui è necessario alimentare carichi in continua, partendo da una corrente alternata. Una prima classificazione che si può fare è quella tra raddrizzatori a singola semi-onda e raddrizzatori a doppia semi-onda. La prima tipologia sfrutta solo la semi-onda positiva del segnale alternato per effettuare la conversione. Se si vuole sfruttare anche la semi-onda negativa si utilizza la seconda tipologia, che sfrutta delle soluzioni circuitali più complesse, come ad esempio la configurazione a ponte. Un esempio di raddrizzatore a doppia semi-onda è il ponte di diodi. Sul carico è presente un segnale pulsato con valore medio non nullo. Per ottenere poi la tensione continua richiesta si inserisce in serie al carico un condensatore. Al posto dei diodi è possibile usare degli interruttori di potenza controllati (SCR, IGBT, GTO), grazie ai quali è possibile regolare il valore medio del segnale raddrizzato e quindi anche il valore della tensione continua presente sul carico. Configurazioni di questo tipo prendono il nome di raddrizzatori controllati.

Raddrizzatore monofase non-capacitivo a doppia semi-onda controllato con SCR

Nella seguente figura viene riportato il circuito in cui viene implementato sia il raddrizzatore a ponte con SCR che il circuito per la generazione degli impulsi necessari a controllare gli interruttori di potenza.

ElectroDroid, una serie di tool per la progettazione sul tuo smartphone Android

L'applicazione contiene un insieme di tool dedicati all'elettronica, tra questi troviamo:

• codici colore resistore (3-6 bande);
• codici colore induttanze;
• legge di Ohm;
• calcolo reattanza capacitiva/induttiva;
• partitore tensione;
• rapporto resistenze;
• valore resistenze in serie/parallelo;
• amplificatori operazionali;
• calcolatore resistenza per diodi led;
• calcolatore LM317;
• calcolo dissipazione calore;
• calcolo durata batteria;
• tool progettazione induttori;
• calcolo caduta tensione;
• calcolo dimensioni tracce PCB;
• filtri;
• calcolatore NE555;
• Pin-out porte varie (USB, seriale, parallela, ethernet, SCART, DVI, HDMI, S-Video, VGA, FireWire, Jack, XLR, RCA, DMX, ATX, Molex, EIDE, SATA);
• Risorse varie (Tabella resistività; Tabella resistori e condensatori standard; Sigle Condensatori; Tabella conversione fili AWG e SWG; Tavole Ampacity; Simboli e Abbreviazioni; Simboli circuitali; Prefissi unità misura SI, info batterie, logica booleana e porte logiche; pinout 7400; codice ASCII);
• supporto resistori serie EIA per tutti i calcolatori.