I circuiti digitali, partendo dall'ABC.

[Handyman]

Scusa la mia insistenza, ma espresso in questi termini si presta molto a confusione.

La frequenza è la frequenza e si esprime in Hz (ed è una misura di tempo), la lunghezza d'onda è la lunghezza d'onda e si esprime in metri (lunghezza).

Cito da Wikipedia la definizione di frequenza: "La frequenza è una grandezza che concerne fenomeni periodici o processi ripetitivi. In fisica la frequenza di un fenomeno che presenta un andamento costituito da eventi che nel tempo si ripetono identici o quasi identici, viene data dal numero degli eventi che vengono ripetuti in una data unità di tempo. Un modo per calcolare una tale frequenza consiste nel fissare un intervallo di tempo, nel contare il numero di occorrenze dell'evento che si ripete in tale intervallo di tempo e nel dividere quindi il risultato di questo conteggio per l'ampiezza dell'intervallo di tempo. In alternativa, si può misurare l'intervallo di tempo tra gli istanti iniziali di due eventi successivi (il periodo) e quindi calcolare la frequenza come grandezza reciproca di questa durata.
f =1/T

dove T esprime il periodo. Il risultato è dato nell'unità di misura chiamata hertz (Hz), dal fisico tedesco Heinrich Rudolf Hertz, dove 1 Hz caratterizza un evento che occorre una volta in un secondo. Quindi 1 Hz =1/s"

La lunghezza d'onda, invece, è definita come "In fisica, la lunghezza d'onda di un'onda periodica è la distanza tra due creste o fra due ventri della sua forma d'onda, e viene comunemente indicata dalla lettera greca #955;"

Non mi risulta esistano una "frequenza di lunghezza d'onda" e una "frequenza elettromagnetica"; esistono una frequenza e una lunghezza d'onda legate tra loro da equazioni, entrambe descrivono delle caratteristiche di un'onda ma in funzione di elementi diversi: la frequenza dipende da quante volte si ripete un determinato fenomeno nel tempo, la lunghezza d'onda dalla velocità con cui un'onda si propaga.

[roy67]

Daniele, non fa una piega diò che dici. Ma lo spettro elettromagnetico, in fisica, viene misurato anche in lunghezza d'onda delle radiazioni elettromagnetiche.

La frequenza è il numero di onde che si manifesta in un dato periodo, che per standard viene stabilito in 1 secondo. Quindi abbiamo tot. onde che si manifestano al secondo, appunto con unità di misura di Hertz.
La lunghezza d'onda è la lunghezza fisica di una singola onda e si misura in nanometri.

La lunghezza d'onda e la frequenza sono inversamente proporzionali, tanto minore sarà la lunghezza d'onda, tanto maggiore sarà la frequenza... quindi l'energia del fotone.
Va da se che una singola onda, avendo una sua specifica lunghezza, moltiplicata per il numero di volte che possono essere racchiuse in un periodo, otteniamo un numero di onde al periodo... Quindi una frequenza di onde.

Per farla breve, io parlo della lunghezza di una singola onda, tu parli del numero delle stesse onde racchiuse in un periodo.

Probabilmente non mi sono spiegato bene io, ma parliamo della stessa cosa.

[roy67]

Rileggendomi, in effetti, non mi sono spiegato benissimo.

I colori percepiti dall'occhio umano entrano all'interno di uno spettro elettromagnetico.
I colori cambiano con l'aumentare della frequenza di tale spettro.

La frequenza è costituita da onde elettromagnetiche che, con l'aumentare della loro lunghezza, diminuiscono di numero, considerate in un periodo costante di misura.
La misura della frequenza viene sempre espressa in Hertz, cioè, numero di onde che che possono essere contenute nel periodo di 1 secondo.

Questa è una singola onda.

Immagine:

40,71 KB

Se consideriamo che il tempo in cui le onde devono essere contenute è un secondo, con una lunghezza d'onda come nell'esempio precedente, avremo 4 onde complete al secondo.

Immagine:

98,17 KB

Se diminuiamo la lunghezza d'onda, misurata in nanometri, avremo, nello stesso periodo, un numero superiore di onde elettromagnetiche.

Immagine:

121,98 KB

Va da se che se uso come unità di misura il nanometro, più lunga sarà l'onda, più bassa la frequenza.
Se uso come unità di misura l'Hertz, più alta sarà la frequenza, più corta sarà l'onda.

Ho volutamente usato l'unità di misura del nanometro, per spiegare il concetto di spettro elettromagnetico, per non confondere le idee con la frequenza di corrente alternata, che sempre viene misurata in Hertz.

Ma ora è certo che ci sarà confusione.

[roy67]

P.S. Ho corretto il capitolo RGB, mettendo le correzzioni in rosso. In effetti avevo invertito il concetto di unità di misura. Mea culpa. [:I]

[Edgardo_Rosatti]

Forse Roy vuole dire questo; faccio un esempio:
- un'onda sonora viaggia nell'aria a circa 300 m/sec, mentre un'onda elettromagnetica a circa 300000 Km/sec.

In qualsiasi caso, più aumenta la frequenza e più diminuisce la lunghezza d'onda, ma se calcoliamo la lunghezza d'onda di un segnale con frequenza di 10000HZ, avremo due lunghezze d'onda differenti per le due tipologie di segnali, proprio perchè viaggiano a velocità diverse:

Onda sonora = 300/10000 = 0,03 metri (30 centimetri)
Onda elettromagnetica = 300000/10000 = 30 Km

Spero di non aver detto una boiata ma dovrebbe essere così.

PS, scusate, ma ho scritto non avendo letto tutti i messaggi e alla fine era quello che diceva anche Daniele.

[roy67]

No. Edgardo.
Nel capitolo "colori RGB", ho proprio invertito la spiegazione. Daniele aveva ragione.
Si parla della stessa frequenza, ma misurata in Hz (numero onde al secondo, intese da Daniele) oppure in nm (lunghezza della singola onda).

Ho fatto confusione io metre scrivevo, perdendomi nel discorso. Alla fine ho invertito le misure.

Ora è stato corretto.

[Edgardo_Rosatti]

Ho capito che avevi invertito la spiegazione Roy e so anche qual'è la differenza tra lunghezza d'onda e frequenza.
Ho visto solo dopo che hai anche corretto la spiegazione.
E che sarà mai? Capita a tutti

Ciao

[Docdelburg]

Domanda: ma il diodo zener, oltre che come stabilizzatore, l'ho visto in alcuni schemi come riduttore della tensione se abbinato ad una resistenza. E' possibile in generale o solo per tensioni stabili ma notoriamente più alte del necessario?

[marioscd]

Doc, non ho capito la tua domanda... i diodi zener hanno tutti, come caratteristica tecnica, una loro tensione di targa (la tensione di zener, appunto). Esistono così zener da 3,9V, da 4,7V o da 5,1V etc etc, che sono in grado, quando polarizzati correttamente e con la giusta resistenza di limitazione, di limitare e stabilizzare una tensione in ingresso (ovviamente più alta) abbassandola al valore di specifica.

ciao

[roy67]

Come ha detto giustamente Mario, si possono utilizare come riduttori di tensione, dipende sempre dalla quantità di corrente che li deve attraversare.
Ricordiamo sempre che è più importante la corrente della tensione.

Se lo applichiamo per ridurre la tensione ad un motore elettrico (che ha una fame di corrente cospiqua).. E' chiaro che.. come dicono a Roma.... Gna' fa'.
Per ridurre tensioni, mantenendo un alto passaggio di corrente, si fanno appositi circuiti che si avvalgono di altri componenti... integrati studiati appositamente, come LM337, L7809, 78L12, etc... che, forse un giorno, arriveremo a vedere.

Il diodo zener viene utilizzato in particolari situazioni, ove è necessario impedire un ritorno "filtrando" picchi di tensione. Se lo scopo è solo quello di abbassare la tensione ci sono altre strade. Potrebbe essere usato (ad esempio) nei PCB delle locomotive per filtrare la differenza di tensione fra dc e DCC sui led luci.

Edgardo: Purtroppo mi sono perso nei meandri di me stesso. Siccome sto spiegando a memoria, senza l'ausilio di testi (cerco solo in rete eventuali date di personaggi.. quelle non le ricordo... [:I] .. Ricordo chi, ma non quando) mi perdo nella spiegazione, convinto di parlare di onde, mi riferisco a frequenze... Lo so capita... Forse non a tutti. A me capita.
Però è meglio correggere, spiegare errato non va bene. E le correzioni le rendo visibili.

[Edgardo_Rosatti]

Però è meglio correggere, spiegare errato non va bene. E le correzioni le rendo visibili.

Sei sempre stato preciso e puntuale.

A me capita di peggio, basta che mi rilegga i miei vecchi post
Se può consolarti Roy, in questo periodo ho tanto bisogno di onde, ma di quelle del mare

Ciao

[Docdelburg]

Cerco di spiegarmi meglio: in alcuni schemi, come nel caso dei relè usati da Edgardo per il modulare che funzionano a 3-5V, partendo da un voltaggio costantemente più elevato di 12-14V alla fonte, è stato messo un resistore prima dello zener.
Se lo zener fa passare solo una data tensione funziona da stabilizzatore allorchè ci siano fluttuazioni della stessa; ma nel caso la tensione sia costantemente elevata, cioè sappiamo che è sempre di 12-14V e a noi servono 3-5V (come nel caso del modulare TT), si mette la resistenza per non sovraccaricare lo zener o perchè? O si può tranquillamente omettere?
In teoria un resistore prima di uno zener potrebbe portare anche ad eccessivi cali della tensione, o no?
In pratica, posso usare uno zener come collo di bottiglia di tensioni più elevate, ma fino a quanto elevate?

[marioscd]

allora... i diodi zener hanno la caratteristica di innescare il cosiddetto "effetto valanga" intorno al valore di tensione per il quale sono stati costruiti. Detto in parole poverissime, una tensione applicata in ingresso di "X" Volt viene "tagliata" e stabilizzata al valore di tensione di zener ed il surplus energetico viene dissipato in calore.
Come si può facilmente capire, questo "surplus" energetico (potenza dissipata) che verrà eliminato sotto forma di calore dovrà avere, per forza di cose, valori compatibili con quelli che caratterizzano i componenti del circuito, pena il surriscaldamento e conseguente bruciatura dei dispositivi.
La resistenza serve proprio a questo, essa dovrà limitare la corrente che transiterà nel circuito e parteciperà alla dissipazione dell'energia in surplus. In soldoni, la corrente del "carico" che andremo a collegare al nostro zener dovrà essere compatibile con i valori di potenza dissipata dati dalle caratteristiche elettromeccaniche dei componenti utilizzati (nel nostro caso lo zener e la resistenza stessa).
Per questo motivo, prima di utilizzare un diodo zener bisogna avere ben chiaro quale sarà la massima corrente assorbita dalla bobina del nostro relè (per rimanere al caso che hai citato) o comunque del carico che andremo a collegare.
In funzione di questa corrente dovremo stabilire la potenza che dovrà essere in grado di dissipare sia la resistenza che lo zener (sia le une che gli altri esistono di diversi valori in watt, ovvero da 1/4 o 1/2 o 1 watt, per esempio) e poi, conoscendo sia la tensione in ingresso e sia la tensione di zener, potremo calcolare il valore ohmico della resistenza applicando la seguente formula:

R=(Vcc-Vcz) : A

in cui:

R = valore ohmico resistenza R1;
Vcc = tensione di alimentazione in ingresso;
Vcz = tensione di lavoro diodo zener;
A = corrente di assorbimento circuito;

Esempio:

Se il nostro circuito deve essere alimentato a 5 Volt con corrente massima di assorbimento pari a 30mA e tensione in ingresso di 12V, impiegheremo un diodo zener da 5V1, ed il valore di R1 sarà:

R=(12 - 5.1) : 0.030= 230ohm ==> di conseguenza il valore resistivo prossimo è 220ohm.

per valori di corrente più elevati esistono formule con fattori di correzione che consentono di calcolare la resistenza ottimizzata per 1/2 Watt o per 1 o 2 Watt.

ciao

[roy67]

Mario, mi "inquino" per la spiegazione..
A parte gli scherzi. E' proprio come ha spiegato Mario. Bisogna sempre tenere presente la corrente necessaria al funzionamento del apparecchiatura finale, e calcolare la corrente da dissipare in eccesso.

E' difficile far capire che non sono i volts importanti (per quanto importanti) ma sopratutto gli ampere (corrente).

Il circuito di Edgardo, per il comando dei relè di blocco, probabilmente utilizzava zener che non dissipavano la corrente richiesta dalle bobine. Dopo un breve ottimo funzionamento, hanno generato la "fusione" delle bobine stesse. Si è forato il diodo, è venuto a mancare l'effetto cascata, la bobina ha ricevuto scariche "adrenaliniche" impensabili.... Quindi.... Pufffffffff... Fssssssssshhhhhhh

In questo caso è meglio fare un circuitino che utilizza un integrato che "pilota" i volts in transito, controllando gli ampere erogati.

State tranquilli, ne parleremo presto... ma prima bisogna capire altri concetti... altrimenti diventa "arabo".

[Edimau]

Gia...!!! Infatti per adesso siamo solo all'Aramaico antico!!!

[Docdelburg]

Ok. ora ci siamo; Mario mi ha fatto ricordare che c'era anche quella formula che ha riportato e che mi ero scordato. E che mi fa tornare i conti nei miei ragionamentini elementari.....

[roy67]

Ok. ora ci siamo; Mario mi ha fatto ricordare che c'era anche quella formula che ha riportato e che mi ero scordato. E che mi fa tornare i conti nei miei ragionamentini elementari.....

Che è la stessa formula che si usa per calcolare la resistenza di un led....

In quanto un led è?

Un diodo.

[Edgardo_Rosatti]

A dire il vero Roberto l'unico circuito che mi è saltato è quello di Carlo che utilizzava i regolatori 78L05 (quelli piccoli) , mentre gli zener hanno funzionato benissimo.
Comunque per sicurezza ora li ho messi tutti da 1 Watt resistenze comprese.

ciao

[roy67]

Ah!
Ero convinto fosse saltato il circuito a zener. Comunque, il circuito è saltato per la scarsa capacità di dissipare la corrente in eccesso.

Tant' è che ad un certo punto, poco prima di saltare, i relè schioccavano come petardi. Segno che gli arrivava una tensione molto più alta del dovuto. Gli integrati 78L05 non facevano più io loro lavoro.
In effetti i 78L05 reggono solo qualche decina di mA.
Gli L7805, che sono identici all'interno, sono costruiti per reggere fino ad 1 ampere.

[Edgardo_Rosatti]

Infatti è quello che col senno di poi ho pensato. Alimentandoli a 12 volt sul pin di ingresso, vi sono ben 7 volt di differenza che da qualche parte devono andare. Hanno tenuto per un po' poi si sono arresi

ciao

[roy67]

Ripassate bene le pagine finora descritte.

Verso fine agosto ricominciano le lezioni.... E ci si addentrerà in modo più approfondito nei componenti e loro utilizzo.

[liftman]

E le pagelle quando ce le dai? [:o)]

[roy67]

E le pagelle quando ce le dai? [:o)]

Dopo il compito in classe...

Essendo io un "bastard inside"... Sarà semplice quel compito?

Diciamo che la soluzione sarà alla Agatha Christie... Ovvero.. L'assassino non è mai stato menzionato nel libro..

[liftman]

Diciamo che la soluzione sarà alla Agatha Christie... Ovvero.. L'assassino non è mai stato menzionato nel libro..

Quindi una cosa tipo "10 piccoli LED"?

[Edgardo_Rosatti]

Mi sa che dobbiamo seriamente iniziare a fare un ripasso

Edgardo