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POLITECNICO DI MILANO – CORSO DI LAUREA TRIENNALE IN INGEGNERIA BIOMEDICA NOME INSEGNAMENTO: BIOELETTROMAGNETISMO E STRUMENTAZIONE BIOMEDICA PARTE II NOME DOCENTE: ALESSANDRA PEDROCCHI Data 18 luglio 2017 COGNOME E NOME MATRICOLA FIRMA DEL CANDIDATO DOCUMENTO DI IDENTITÀ Tipo Numero: Emesso da: Il: Visto di chi assiste alla prova scritta Si vuole progettare una piattaforma per la valutazione delle forze di contatto durante salti verticali in stazione eretta in atleti professionisti (Figura 1-A). La piattaforma utilizza quattro trasduttori piezoelettrici posti ai vertici e connessi come in Figura 1-B in modo tale che la carica totale dipendente dalla forza applicata in direzione verticale ( 𝑓𝑓𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡) sia data dalla somma delle cariche provenienti da ciascun trasduttore. Ciascun trasduttore è caratterizzato da una costante piezoelettrica di 2 pC/N, frequenza di risonanza di 5MHz, una capacità in parallelo CT di 2.5nF e una resistenza in parallelo RT di 109Ω. A) B) Figura 1 1) Si determini la F.d.T. tra la forza (𝑓𝑓𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡= 𝑓𝑓1 + 𝑓𝑓2 + 𝑓𝑓3 + 𝑓𝑓4) e la tensione VP (Figura 1-B) supponendo che la tensione VP venga letta da un amplificatore di tensione ideale con impedenza d’ingresso infinita e capacità d’ingresso nulla. Si disegni il diagramma di Bode del modulo della F .d.T. indicando le frequenze di eventuali poli/zeri, il guadagno in banda passante (in dB) e le pendenze. SUGGERIMENTO: Si proceda calcolando il circuito equivalente. 2) Disponendo di una capacità aggiuntiva Cr e di un amplificatore reale con resistenza d’ingresso pari a 100MΩ e guadagno in anello aperto pari a 8 0dB, disegnare e dimensionare un circu ito di amplificazione in grado di generare una tensione proporzionale alla forza verticale e di soddisfare i seguenti requisiti: • uscita pari a 1V per una forza…
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