Ingegneria elettronica e delle comunicazioni

Questo volume si propone di fornire gli elementi della teoria dei circuiti a microonde seguendo un approccio basato sulle leggi dell’elettromagnetismo, i modelli circuitali e le corrispondenti metodologie di analisi. Gli argomenti sono stati strutturati in modo da garantire un alto grado di dettaglio e il rigore della trattazione analitica, così come una rapida e migliore acquisizione dei contenuti da parte degli studenti, anche grazie all’inserimento dei passaggi intermedi delle derivazioni analitiche e alla dimostrazione di numerosi teoremi. Il volume è corredato da molti esempi che permettono di fissare i concetti teorici e verificare gli argomenti trattati. Ogni capitolo è completato da una serie di esercizi il cui svolgimento può essere reperito sul sito web dell’editore. Inoltre, sono presenti numerosi commenti che hanno lo scopo di fornire una lettura più approfondita di specifici temi. Il testo è rivolto agli studenti dei corsi d’Ingegneria già in possesso delle conoscenze di base dell’elettromagnetismo, della teoria dei campi elettromagnetici, della propagazione delle onde elettromagnetiche, dell’analisi matematica e della teoria dei circuiti elettrici.

Il testo, frutto dell'esperienza di insegnamento degli Autori nei corsi di laurea di Ingegneria informatica e di Informatica, presenta i principi e le metodologie fondamentali per il progetto di sistemi digitali, richiedendo il minimo insieme di prerequisiti informatici, tecnologici e matematici. Poiché la progettazione digitale viene realizzata servendosi di strumenti automatici di supporto offerti dai diversi produttori del settore EDA (Electronic Design Automation), nel testo si accompagna continuamente la teoria con la sperimentazione pratica basata sull'uso di tali strumenti. In questa nuova edizione tutti i concetti di progettazione sono esemplificati con l'uso di Verilog, linguaggio di descrizione dell'hardware ormai diventato riferimento unico per il mondo della progettazione digitale. Questo approccio risulta sicuramente innovativo e stimolante ed è il contributo principale che il libro vuole fornire alla didattica di questa disciplina.

Il manuale "Elettrotecnica per i concorsi pubblici" nasce per venire incontro alle esigenze di chi intende partecipare ai sempre più frequenti concorsi nella P.A. per i profili tecnici ed è stato costruito sulla base degli argomenti maggiormente richiesti nei bandi. Il testo riporta le nozioni fondamentali della materia, che riguarda le applicazioni pratiche dell’elettricità, ossia produzione, trasporto e utilizzo dell’energia elettrica attraverso opportune tecniche. In particolare, sono analizzati i seguenti argomenti: le leggi di Maxwell e di Kirchhoff; il campo elettrico e la legge di Gauss; bipoli, N-poli e sistemi a N-porte; i circuiti in evoluzione libera e forzata; i circuiti risonanti; l’accoppiamento magnetico. A completamento del libro è riportata una batteria di quiz a risposta multipla su tutte le tematiche trattate, ai fini di una corretta autovalutazione. Il manuale, per le caratteristiche descritte, è consigliato per la preparazione ai concorsi negli enti locali, nei Ministeri e nei Vigili del Fuoco, in quanto costituisce uno strumento di ripasso per chi già possiede consolidate basi in tale disciplina, ma rappresenta un valido aiuto anche per chi la studia per la prima volta.

Il manuale offre una trattazione completa e aggiornata dell'elettronica di base, sia analogica sia digitale, permettendo di acquisire le tecniche di base della moderna progettazione di circuiti elettronici. Il testo, infatti, raccoglie un ampio spettro di argomenti e il materiale può essere facilmente selezionato per coprire diversi corsi di Elettronica e Microelettronica a Ingegneria. Nella presente edizione i contenuti sono stati completamente rivisti e arricchiti. Oltre ad aggiornamenti di carattere generale, legati anche al progresso tecnologico nel settore, sono stati riorganizzati i capitoli con una più efficace concatenazione degli argomenti. Inoltre, la trattazione con il metodo del guadagno asintotico è stata affiancata a una descrizione del general feedback theorem e del teorema dell'elemento aggiunto. Tali metodi hanno il vantaggio di rendere più sistematica e completa l'analisi dei sistemi retroazionati. Le schede Elettronica in Azione sono state riviste, ampliate e aggiornate. Le Note Progettuali, che evidenziano regole fondamentali di progetto, e gli Esempi svolti, che mettono in pratica le nozioni apprese, sono stati entrambi arricchiti, così come è stato aggiornato in modo significativo l'Eserciziario finale, che contiene più di 1950 problemi con soluzione sul sito web. Infine, grande attenzione è posta in tutto il testo all'uso di strumenti di analisi e simulazione basati sul calcolatore, fondamentali oggi per la progettazione di circuiti elettronici complessi.

Il testo, ideato per gli studenti triennali di Ingegneria Elettronica, parte dai concetti acquisiti nei corsi di Fisica II ed Elettrotecnica e conduce all'acquisizione dei metodi matematici per lo studio e la risoluzione delle equazioni di Maxwell, e al loro uso per la comprensione dei fenomeni elettromagnetici di interesse di un ingegnere elettronico. In particolare, lo studio delle onde piane, la teoria delle antenne e l'ottica geometrica forniscono agli studenti le conoscenze di base per le sfide nella progettazione delle infrastrutture di comunicazione wireless per le future reti 5G e 6G, dove la generazione di fasci di onde radio focalizzate e la loro interazione con l'ambiente circostante diventeranno aspetti fondamentali per la realizzazione di una copertura capillare del territorio. Per ognuno degli argomenti che vengono trattati, viene illustrato dapprima l'aspetto fisico che sta alla base dei fenomeni, e successivamente vengono esposti i dettagli dei calcoli che consentono di giungere al risultato finale; infine, vengono proposti degli esempi che illustrano l'uso applicativo nell'ingegneria.

Il testo si compone di tre parti: (1) le reti e i protocolli, (2) la rete Internet, (3) le reti di accesso. La prima parte definisce la nomenclatura di base delle reti e introduce il mondo dei protocolli e la sua architettura a strati che ne costituiscono l'ossatura portante. Sono presentati i concetti fondamentali che caratterizzano le varie tipologie di rete e di protocolli per i quali sono definiti i parametri numerici necessari a caratterizzarne le prestazioni. La seconda parte è interamente dedicata al mondo di Internet. Questa consiste nel presentare le modalità di interazione con Internet dal punto di vista dell'utente, descrivendo quindi inizialmente i protocolli dello strato di applicazione, per poi affrontare le problematiche relative al trasferimento di informazioni attraverso Internet, cosa che richiede la descrizione dei protocolli dello strato di trasporto e dello strato di rete. La terza parte è rivolta alla tematica delle reti di accesso, cioè a quelle strutture di comunicazione che consentono di raggiungere "le porte di ingresso" al mondo di Internet. Sono dapprima presentate le principali soluzioni in rame e in fibra ottica, oppure basate su rete radiomobile, con cui si fornisce connettività per accesso a Internet. Vengono infine presentate le diverse tipologie di reti locali, sia cablate sia wireless, e per queste ultime viene anche affrontato il problema della mobilità delle apparecchiature terminali. Il testo è corredato da oltre 100 esempi numerici distribuiti lungo i vari capitoli, che mostrano le operazioni svolte dai vari protocolli attraverso i loro parametri di prestazione, e anche da più di 200 esercizi numerici da svolgere.

Il volume si rivolge agli studenti dei corsi di Elettrotecnica per i corsi di laurea in Ingegneria dell'informazione, Ingegneria biomedica, ma anche Ingegneria industriale. Il testo presenta l'analisi dei circuiti in modo chiaro e coinvolgente, spiegando i principi e i teoremi passo per passo. Il frequente ricorso a esempi, esercizi e progetti permette di collegare con maggiore efficacia i concetti della teoria dei circuiti agli aspetti applicativi. I coautori italiani hanno continuato il lavoro svolto nelle precedenti edizioni con l'obbiettivo di rendere il testo sempre più aderente ai programmi didattici italiani, con un'adeguata trattazione sia dei teoremi delle reti sia dei circuiti dinamici. La principale novità di questa sesta edizione consiste nell'introduzione di un nuovo capitolo relativo alla sicurezza elettrica, basato sulla normativa italiana ed europea. Sono state inoltre aggiunte nuove parti relative ai circuiti magnetici e maggiori dettagli relativi ai regimi multifrequenza e ai doppi bipoli. Inoltre, alle funzioni di rete è stato dedicato un capitolo nella versione cartacea. È, infine, presente un Eserciziario con 1290 problemi di diversa tipologia e il codice d'accesso alla piattaforma Connect contenente 500 domande in formato digitale.

Questo volume I, Introduzione e Misura, tratta gli aspetti generali relativi alla strumentazione e gli argomenti topici della misura nei processi industriali, quali: i concetti basilari fondanti della strumentazione di misura e controllo inerenti le alimentazioni, i segnali standardizzati analogici e i protocolli di comunicazione digitali; la simbologia della strumentazione analogica e digitale, degli elementi primari di misura e degli elementi finali di regolazione e di sicurezza, nonché dei collegamenti al processo; la terminologia inerente le caratteristiche statiche e dinamiche della strumentazione, nonché sulla taratura iniziale e verifica periodica della strumentazione; le condizioni di funzionamento della strumentazione in condizioni normali ed estreme di funzionamento in atmosfere di processo con pericolo di esplosione e incendio; gli strumenti ed i sistemi di misura delle principali grandezze fisiche e chimiche relative ai diversi processi industriali con criteri di scelta e selezione nelle varie applicazioni.

La magnetoterapia ha origini antiche, come è noto, secoli a.c. Molti popoli erano a conoscenza della magnetite, e del fenomeno del magnetismo. Gli antichi Egizi e altri popoli, ne facevano un uso terapeutico. I campi magnetici fissi, sotto forma di magneti permanenti per uso terapeutico, sono usati dagli anni 30 del secolo scorso. In America sempre nei primi anni del secolo scorso, è stata sviluppata la magnetoterapia (PMF) Pulsed Magnetic Field (campo magnetico pulsato). Bassett, ricercatore americano, negli anni 80 è stato premiato per le sue ricerche e i risultati positivi, ottenuti usando la magnetoterapia a bassa frequenza. Egli ha constatato che usare la frequenza di 72Hz e la modulazione (duty cycle) del 27.36%, da migliori risultati. Questi parametri sono conosciuti come "segnale di Bassett". Negli anni successivi, questo tipo di magnetoterapia è stato notevolmente sviluppato. In molti paesi, in particolare Germania, Russia, Romania e Australia, si sono ottenuti risultati positivi. In Germania sono stati prodotti i primi esemplari di magnetoterapia PMF per uso terapeutico. In seguito è stata notevolmente migliorata e, da diversi anni è adottata da centri sportivi, di fisioterapia, cliniche private e ospedali. Lo scopo di quanto segue, è proporre un circuito elettronico per magnetoterapia a bassa frequenza, perfettamente funzionante. Il circuito analogico è semplice e richiede pochi componenti. Il circuito di controllo digitale previsto, è realizzabile con qualsiasi board Arduino, Uno, Nano, Mega o un PIC18. La presente versione 10, è il seguito della versione 1 realizzata circa vent'anni fa. Da allora sempre aggiornata e utilizzata, perché effettivamente efficace. Sul web sono disponibili molte informazioni al riguardo, descrivono come usare la magnetoterapia. Purtroppo, informazioni contrastanti tra le varie fonti. Per questo motivo, se intendete usare il seguente circuito è bene chiedere informazioni a un fisioterapista o un medico, su tempi, frequenza, intensità del campo magnetico, e percentuale di modulazione. Modulazione (duty cycle), parametro importante quanto la frequenza.

Il libro celebra il sessantesimo anniversario di Telespazio (Leonardo, Thales), leader europeo e tra i principali operatori al mondo nel campo delle soluzioni e dei servizi satellitari. Una storia unica dell'Italia spaziale (forte delle testimonianze dei suoi protagonisti) e una panoramica sui prossimi decenni di attività e business extra terrestri. Prefazione di Alessandro Profumo (ad di Leonardo e presidente dell'Associazione europea delle industrie dell'Aerospazio Difesa e Sicurezza) e di Luigi Pasquali (ad di Telespazio e coordinatore attività spaziali di Leonardo).

Una guida in puro stile For Dummies agli esperimenti che mostrano il funzionamento dei componenti elettronici e permettono di apprendere le basi dell'elettronica. Attraverso semplici spiegazioni teoriche, il lettore può comprendere cos'è la tensione, dove scorre la corrente elettrica, come viene utilizzata la potenza, come costruire e collaudare un circuito elettrico. Ricco di consigli sulla scelta e sull'utilizzo degli strumenti essenziali, questo manuale contiene inoltre progetti pratici che possono essere completati in meno di 30 minuti. Questa nuova edizione, oltre a presentare nuovi progetti, è aggiornata ai più recenti progressi in materia di circuiti, trasmettitori, hardware, robotica, microcontrollori, strumenti e amplificatori.

Nel corso degli ultimi anni le abitazioni hanno subito forti mutamenti: infatti, da una analisi effettuata risulta che la famiglia italiana abbia in casa dai 10 ai 12 apparati tecnologici. È importante osservare che anche se la tecnologia è ormai entrata in tutte le case, altrettanto non si può dire per gli impianti e le reti. Il compito della domotica è proprio quello di rendere le case più "intelligenti" mediante l'applicazione di sistemi elettronici e informatici integrati, che consentano di risparmiare energia, aumentare il comfort e la sicurezza, migliorare la qualità dell'abitazione valorizzandola anche dal punto di vista economico. Le tecnologie domotiche non sono però ancora adeguatamente conosciute, sia dai promotori, venditori, tecnici, impiantisti e installatori, sia dagli utenti finali: è pertanto necessario aumentare la conoscenza delle grandi potenzialità di questa tecnologia. Questo testo ha l'obiettivo di rispondere a queste esigenze, utilizzando un linguaggio semplice e non troppo specialistico.