Elettronica - Teoria

ELETTRONICA

L'Elettronica si occupa del trattamento dei segnali. I segnali contengono informazioni che variano al variare dell'ampiezza.

Un segnale può essere caratterizzato mediante il suo spettro di frequenze, che può essere ottenuto mediante:

• serie di Fourier
• trasformata di Fourier

Prelevare dei segnali di informazione in essi contenuti, i segnali bisogna elaborarli; non sempre il segnale deve essere prima convertito in un segnale elettrico (fenomeno o grandezza misurabile o convertibile) tramite:

• Trasduttore

Supponiamo che la grandezza che ci interessa, esistono già come segnali elettrici e li mettiamo in un circuito dove esse possono equivalenti.

Forma di Thevenin

Con Rs piccolo

Forma di Norton

Con Rs grande

L'elettrotecnica si divide in ANALOGICA e DIGITALE in base al tipo di segnali che tratta:

• Segnali analogico

quello continuo può assumere qualunque velocità tra gli infiniti valori in un "varia".

• Segnale digitale

Formato da una sequenza di numeri ed ogni numero rappresenta l'ampiezza del segnale in un certo istante di tempo.

Tale risultato lo si ottiene a partire dal segnale analogico effettuando un campionamento (discretizzazione lungo l'asse dei tempi) e una quantizzazione (discretizzazione lungo l'asse delle ampiezze).

Amplificatore ideale

Circuito lineare perche' un'uscita deve dare una replica del segnale di ingresso, senza combinazione di rumore, ma aumenta solo l'ampiezza

X = X_o cos(ωt)Y = A · X_o cos(ωt)

Il simbolo per identificare un amplificatore e':

Amplificatore con un terminale comune (massa) tra la parte di ingresso e uscita

ha la forma di un triangolo per indicare che il flusso al suo interno e' unidirezionale. Ne esistono di vari tipi:

1) Amplificatore di tensione ideale

La tensione di uscita sara' A_v volte piu' grande dell'ingresso

v₀(t) = A_v v_i(t)

da cui: A_v = ^V₀(t)/_Vi(t) Guadagno di tensione

Graficamente:

Caratteristica di trasferimento del circuito: retta con coeff. angolare pari a A_v, permesse solo per A_v. Tutto cio' che si discosta da questo grafico e' una distorsione e cosa che accade nel caso reale.

2) Amplificatore di corrente ideale

i_o(t) = A_i i_i(t)

A_i = ^i_o(t)/_ii(t) Guadagno di corrente

3) Amplificatore di Potenza

Se ho una tensione e corrente in ingresso, avro' in uscita una tensione e una corrente piu' elevata

A_p = ^{V₀ i_o}/_{Vi ii} Guadagno di Potenza

amplificatore di corrente

R_f

Ri:

generatore in ingresso e circuito aperto in uscita

(non cambia questa tensione)

LKT) V_X = V₁ + V₂ = Ri i_i + R₂ ix

→ JX = Ri i_i + R₂ 5 I i_i = Ri ix + R₂ 5 I² ix

→

R₀: (generatore in uscita e cortocircuito in ingresso)

LKi) V_X = V₁ = V₂ = 0 → JVx = J_T = -Ri i_i → i_i = i_x = -

LKC) B i₂ = i_U + i₅ I² i_x + 5 I₅ i_i = i_X

= JX = R₂ - [5 I Vx + i_x]

Superiamo di modellarlo con un amplificatore di tensione

LKT) VB = ( Rx + 5 I ) i_x + R₂

→ J₀:

Con questa ipotesi possiamo semplificare questa espressione alla corrente di S inbuca

Impedanze

Determinano la funzione di trasferimento

Pongo V_o = V_sc

Calcolo il modulo e la fase e li vado a disegnare

Quì individuo la frequenza di attraversamento f_t punto in cui se diminuisce il guadagno |

Origini

|Aν(jω)| = [Aν0(jω)]dB = 20 log ν0 - 20 log jω

Nel caso reale abbiamo a che fare con una tensione di offset che rappresentiamo come te con un generatore di tensione

Quando il condensatore ni e caricato, e comparato come un circuito aperto e l’esperto con la non lo ψv di retroazione. Tale

un offset manda lo strumento alla saturazione viene l’errore. Tale operazione non adatto il segnale deve nuovo qualcosa in modo che non un tempo a finire.

Il problema di questo dispositivo sono a generare correnti alte.

otteniamo all'integratore di piene una interessante in // il condensato per preservare le retroazioni delle componenti continuire.

Apparentemente non rimane come la lo le una precisione abbiamo un merito Atta media 20 dB/dec il un caso contrario si comporta AR = - R2/R1

Esercizio 2

Av(s) = Vo(s)/Vi(s)

Vo(s) = -Gm * RL

Vi(s) = Vi(s) / (Ri + 1/Sc + Rs)

Vs(s) = Ri / (Ri + 1/Sc + Rs)

Av = -Gm * RL / (Ri + Rs)

ω₀ = 1 / c(Ri + Rs)

C = ?

1. β = 10 kHz = ω₀/2π

2. C = 1/10⁵ 2π(RL + Ri)

Vediamo come fare:

V₀ = J₀₁ + J₀₂ = U₁ + J₂ (R₂/R₁)

Nel patho moltiplicativo: U₁, U₂ devono essere segnali, mentre con il patho di U₁ e U₂ maggiore di quello di β. Per congiurarsi, molti due resistenze in parallelo:

Ammisi imporre:

(R₂/R₁) + (R₂/R₁) = R₃/R₂

Allora avvio:

V₀ = R₂/R₁ (U₂ - U₁)

Ammisi la struttura diversa.

R_id = R₁ + R₁ = 2R₁

Questo è un inconveniente perché l'amp di gain infinite è quindi non vi voluto 3 stagionale dimostrato. Se fatto configurare:

V₀ = -U_RL - U₂ + V_Cm

I₀

J₀ = -J_i + J_os, V_R = -V_os

i_C = C dV_J / dt = I_R = V_R / R

C dV_J / dt = V_R / R

Quando R J(t) =

d

d J₂ = -J_i + J_os

J_J (t) - J₂ (0)

V_J (t) - J₂ (0) = (1 / RC) J_os t - J₂ (0)

J₂(t) = J₁ / RC t + V₂(0)

V_J = J_J (1 + R₂ / R₁)

Rapporto di reiezione dell'alimentazione (PSRR)

PSRR⁺ = ΔV⁺ / ΔV_Jos, PSRR^- = ΔV^- / ΔV_Jos

Fattori che limitano la tensione in uscita:

• Massima dinamica
• Massima corrente di uscita
• Seam rate

Vediamo quindi l'effetto della corrente massima in uscita per un inversore:

i_o = i_L + i_F = V_o(1/R_L + 1/R₂) = V_o/R₂ ≤ i_{o max}

Vediamo per una configurazione NON invertente:

i_o = i_L + i_F = V_o/R₂ + V_o/R_L = V_o(1/R_L + 1/(R₁ + R₂)) = V_o/R₂ ≤ i_{o max}

Seam rate: massimo per la pendenza con cui evolve il segnale in uscita

V_o(t) = V(1 - e^-t/τ), τ = 1/(μ + t)

V_o ≤ SR