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ELETTRONICA OGGI 503 - GIUGNO/LUGLIO 2022 28 ANALOG ANALOG DESIGN La progettazione analogica entra nell’era digitale grazie ai tool di nuova generazione Mark Patrick Mouser Electronics Tool hardware e software innovativi stimoleranno l’interesse dei giovani ingegneri verso il mondo dell’analogica Anche se può sembrare strano in un mondo sempre più proiettato verso il digitale, alcuni degli orologi più costosi sono analogici. Ciò è dovuto al fatto che sono necessarie competenze specialistiche di prim’ordine per realizzare un dispositivo in grado di sviluppare continuamente l’ora esatta. Gli orologi analogici sono una testimonianza del fatto che il mondo reale non è digitale, per cui sarà sempre necessaria la presenza di progettisti con un solido know-how nel campo dell’analogica. Sfortunatamente competenze di questo tipo sono sempre più scarse, soprattutto a causa del fatto che la progettazione analogica viene a torto ritenuta una disciplina difficile e oramai superata. Mentre in passato poteva essere considerata come una sorta di “arte oscura”, che richiedeva una combinazione di noiosi calcoli manuali, ingombranti apparecchiature da laboratorio e regole empiriche, bisogna sottolineare il fatto che la progettazione analogica ha subito radicali trasformazioni. Attualmente i progettisti analogici hanno accesso a tutte le risorse innovative, a livello di tool hardware e software, disponibili per i loro colleghi che operano nel mondo digitale. In questo articolo, dopo un’analisi del tradizionale approccio utilizzato dai progettisti analogici per lo sviluppo dei loro circuiti, verrà evidenziato il profondo impatto che possono avere i nuovo tool ora disponibili per lo svolgimento delle medesime attività, con l’obiettivo di rendere più interessante la progettazione di circuiti analogici per gli ingegneri della prossima generazione. La catena del segnale analogico Come accade per il tempo, i fenomeni naturali come la luce, il calore e la pressione sono quantità analogiche, ovvero variano con continuità. I sensori (denominati anche trasduttori) convertono questi segnali in una tensione analogica che costituisce l’ingresso di un sistema di controllo elettronico (come ad esempio un impianto di riscaldamento centralizzato). Il segnale di tensione è solitamente molto piccolo e spesso contaminato da altri segnali che vengono raccolti inmodo ovviamente non intenzionale dal sensore: si tratta quindi di un segnale “grezzo” che non può essere utilizzato dal microcontrollore digitale del sistema. Per ovviare a questo inconveniente, i progettisti analogici devono sviluppare una serie di circuiti, che prendono il nome di catena del segnale analogico, il cui compito è modificare l’uscita del sensore in modo da renderla adatta all’impiego da parte del sistema (Fig. 1). Nello schema a blocchi riportato in figura 1 l’amplificatore incrementa l’ampiezza del segnale del sensore mentre il filtro si preoccupa di rimuovere i segnali indesiderati e il rumore (alle frequenze superiori o inferiori). Amplificata Fig. 1 – La catena del segnale analogico