Appunti di Elettronica

Segnali elettrici

Definizione di segnale e caratterizzazione

Si dice segnale una grandezza fisica variabile nel tempo in grado di trasportare informazioni. Oggetto di studio saranno i segnali elettrici, che sono costituiti da tensioni e correnti elettriche che si propagano in un conduttore. Un segnale può essere costante nel tempo (rosso) oppure variabile nel tempo (blu). Un segnale è alternato quando assume sia valori positivi che negativi nel tempo. Un segnale è periodico se si ripete a intervalli di tempo regolari T. Se s(t) è l'espressione analitica del segnale allora s(t) è periodico quando: s(t+T) = s(t).

Segnali sinusoidali

Lo studio dei segnali sinusoidali è importante per lo studio delle reti elettriche perché la risposta della rete a un segnale variabile qualsiasi può essere ottenuto conoscendo la sua risposta alle componenti di Fourier che lo costituiscono. L'espressione di un segnale sinusoidale è: Il segnale rappresentato in figura è in ritardo rispetto alla funzione coseno, perciò la sua fase è negativa. L'ampiezza di un segnale periodico può essere caratterizzata mediante il suo valore picco-picco o il suo valore efficace.

Componenti e dispositivi elettronici

Bipoli: elementi a due terminali

• Bipoli passivi: resistore, capacitore, induttore, diodo
• Bipoli attivi: generatore di tensione, generatore di corrente

Quadrupoli: elementi a quattro terminali. Il comportamento elettrico di un dipolo è determinato dalla relazione tra la d.d.p. presente tra i suoi terminali e la corrente che lo attraversa: V = ZI. Z è detta impedenza e nel caso di bipoli lineari ha le espressioni a sinistra. L'operatore inverso dell'impedenza è detto ammettenza Y: I = YV.

Circuito LC

Si trova una divergenza in corrispondenza di . Ciò avviene a causa dell'assenza di un elemento dissipativo.

Circuito LCR serie

Grafico alla Bode: Quando la reattanza capacitiva compensa quella induttiva |A| = 1. In scala logaritmica f1 ed f2 sono simmetriche rispetto a f0. Per f = 0, l'induttore è in cortocircuito, quindi si comporta come un CR passa alto. Per f tendente a infinito, il condensatore è in cortocircuito, quindi di comporta come un LR passa basso. Calcoliamo la larghezza di banda: Introduciamo il fattore di merito. Diagramma alla Nyquist: Viene percorsa tutta la circonferenza.

Circuito LCR parallelo

In questo caso è più semplice ragionare sulle ammettenze, così che diventa un circuito serie.

Linee di trasmissione

Linee di trasmissione

Le linee di trasmi...