Costruzioni elettroniche

Trasmissione di tensione in una linea

La tensione in ingresso alla linea si ottiene attraverso un partitore di tensione:

V₀(t) = h(t)A_R + Z_G

La tensione in un generico punto della linea di trasmissione sarà:

-V₀(t) = h(t - T_x)B_pR + Z_G

Il valore massimo applicato nei diversi punti sarà inferiore rispetto al valore massimo fornito dal generatore, specialmente in un generico punto della linea dove è intervenuto anche un certo fattore di attenuazione, come mostrato in Figura 4.6.

Si può notare inoltre come in funzione dei valori dell'impedenza serie del generatore rispetto all'impedenza caratteristica, si ottengono degli andamenti differenti, mostrati in Figura 4.7.

Dal punto di vista pratico, quando si connettono sorgenti e carichi attraverso una linea di trasmissione, con la propria impedenza Z₀, dobbiamo cercare di adattare con delle terminazioni, i generatori e carichi alla nostra linea.

Partendo dalle equazioni dei telegrafisti (4.11) possiamo...

• V(x) = A(e^-γx + Γe^γx) / Z₀
• I(x) = (e^-γx - Γe^γx) / Z₀

queste caratteristiche è spesso la tecnologia prefe-Writa.(Figura 5.1)Tutta la parte inferiore del substrato è ricoperta da un piano di massa di spes-sore infinitesimo, mentre la superficie superiore è caratterizzata dalla presenza di una striscia metallica di spessore larghezza che può assumere formet, Wdiverse. La microstriscia è costituita da un substrato dielettrico di spessore h,lunghezza permettività relativa r fattore di dissipazione tanδ.L, εrLa caratteristica principale di questa linea è dovuta a questa metallizzazione presente fra due materiale con costante dielettrica diversa: dielettrico e aria.Il campo elettrico che viene generato perciò sarà condizionato da questi 2 die-lettrici, e perciò le linee di campo non rimarranno contenuto all’interno del conduttore superiore ma si propagheranno anche in aria, come mostrato in Figura 5.2.Avevamo visto che, nel caso di linea senza perdite, la

costante di propagazione

Figura 5.1: Microstriscia

Figura 5.2: Microstriscia

di un segnale poteva essere scritta come : (5.1)

p ′ ′ ′ ′γ = (R + jωL )(G + jωC ) = α + jβ√

dove da cui .′ ′ ′ ′−→R = G α = 0 β = ω L C

Adesso per valutare gli effetti induttivi, dobbiamo considerare la microstriscia

come una struttura omogenea dal punto di vista della permeabilità magnetica

e si può quindi supporre lo stesso valore di induttanza per unità di lunghezza. In questo modo:

′ ′L = L0 s s√ ′ ′C ω C (5.2)

0′′ ′ ′L C = ω L C =β = ω 0 ′ ′C c C0 0

dove è la capacità per unità di lunghezza nel dielettrico, è la capacità per

′ ′C C 011unità di lunghezza in aria e è la velocità della luce nel

√c = = √ ε µC

L'esponente. Dire che la sensitivity è pari a significa che una variazione in di una certa1/2 pquantità, induce una variazione in della metà della quantità.

v5.2 Stripline

La stripline è una linea di trasmissione costituita da una striscia metallica posta tra due piani di massa. Dal punto di vista elettrico si tratta di una linea a

due conduttori, anche se i layer di conduttori sono 3: 2 conduttori freddi e unocaldo, il quale si trova immerso in un materiale dielettrico con permettività εr.

La struttura è mostrata in Figura 5.4.

Il vantaggio principale di questa struttura rispetto alla microstriscia è dovuto al fatto che il segnale elettromagnetico è completamente racchiuso nel dielettrico all'interno della struttura come mostrato in Figura 5.5.

Analogamente al caso della microsctriscia possiamo vedere gli andamenti dell'impedenza

all'unità di peso, alla mole, ovvero definendo la capacità termica molare: ′C (6.3)C = n

La relazione lineare tra quantità di calore scambiato e temperatura è lineare solo nell'ipotesi in cui tali variazioni di temperatura non modifichino la struttura del materiale. Esistono per l'appunto i che sono elementi che dissipatori, accoppiati con componenti elettronici di potenza, facilitano la dispersione del calore.

Le modifiche più ovvie che possiamo considerare sono i cambiamenti di stato, tipicamente deleteri, durante i quali il corpo resta a temperatura costante. Si definisce calore latente, il calore che serve per far avvenire completamente il cambiamento di stato.

Temperatura e dissipazione di potenza Nei componenti passivi e a semiconduttore il passaggio di corrente elettrica provoca, per effetto Joule, un innalzamento della temperatura.