Introduzione Elettronica

INTRODUZIONE ALL’ELETTRONICA

I segnali contengono informazioni sui vari fenomeni che si svolgono nel mondo fisico.Il segnale può essere rappresentato in diversi modi:

1. mediante un generatore v_s(t) con una resistenza interna R_s → se R_s è piccola → forma di Thevenin;
2. mediante un generatore di corrente i_s(t) con una resistenza interna R_s → se R_s è grande → forma di Norton.

SEGNALI ANALOGICI E DIGITALI

La funzione che rappresenta un segnale ANALOGICO può assumere qualunque valore. I circuiti che elaborano tali segnali sono detti circuiti analogici.I segnali che invece vengono rappresentati tramite una sequenza di numeri, ognuno dei quali rappresenta il valore del segnale in un determinato istante di tempo, è detto segnale DIGITALE.Un segnale può essere convertito dalle forme analogiche alle forme digitale grazie al processo noto con il nome di CAMPIONAMENTO; pertanto i segnali a tempo CONTINUO vengono convertiti in segnali a tempo DISCRETO; ovvero il segnale viene quantizzato, discretizzato o digitalizzato.I circuiti che elaborano i segnali digitali sono detti circuiti digitali.

INTRODUZIONE ALL'ELETTRONICA

I segnali contengono informazioni sui vari fenomeni che si svolgono nel mondo fisico.

Il segnale può essere rappresentato in diversi modi:

1. mediante un generatore v_s(t) con una resistenza interna R_s → se R_s è piccola → forma di Thevenin;

2. mediante un generatore di correnti i_s(t) con una resistenza interna R_s → se R_s è grande → forma di Norton.

SEGNALI ANALOGICI E DIGITALI

La funzione che rappresenta un segnale ANALOGICO può assumere qualunque valore. I circuiti che elaborano tali segnali sono detti circuiti analogici.

I segnali che invece vengono rappresentati tramite una sequenza di numeri, ognuno dei quali rappresenta il valore del segnale in un determinato istante di tempo, è detto segnale DIGITALE.

Un segnale può essere convertito dalla forma analogica alle forme digitale grazie al processo noto con il nome di CAMPIONAMENTO. Pertanto i segnali a tempo CONTINUO vengono convertiti in segnali a tempo DISCRETO, ovvero il segnale stesso è quantizzato, discretizzato o digitalizzato.

I circuiti che elaborano i segnali digitali sono detti circuiti digitali.

ELETTONICA ANALOGICA: amplificazione dei segnaliELETTONICA DIGITALE: elaborazione dei segnali binari

I segnali possono essere rappresentati nel dominio del TEMPO (ONDE QUADRE e segnali SINUSOIDALI e PERIODICI) e nel dominio della FREQUENZA. Si può esprimere in funzione del tempo e della frequenza alcune caratteristiche del segnale, come ad esempio l'ampiezza.

FILTRI

I filtri sono dei sistemi lineari a 2 porte:

A_i(p)

U_in(p)

A(p)

U_out(p)

Essendo un sistema lineare un filtro si definisce con la funzione di trasferimento.

I filtri si suddividono in due macrocategorie:

1. FILTRI PASSIVI: sono costituiti da elementi passivi. Essendo lineari abbiamo RESISTENZE, CAPACITÀ e INDUTTANZE.
2. FILTRI ATTIVI: tendenzialmente ho un amplificatore o un trasmettitore.

In un filtro passivo la potenza del segnale in uscita viene fornita dall’ingresso, in un filtro attivo la potenza viene fornita dall’alimentazione.

₍₁₎

P_IN P_OUT

₍₂₎

P_IN P_SOURCE P_OUT

Dal punto di vista funzionale ci conviene fare un’ulteriore distinzione in termini di BANDA PASSANTE:

1. FILTRO PASSA BASSO: il modulo della funzione di trasferimento è costante fino ad una frequenza detta frequenza di taglio, e poi se zero.

log |A(p)|

ω_C

ω

₂) FILTRO PASSA ALTO: inizialmente il modulodella funzione di trasferimento è nullo, dopoaver superato la frequenza di taglio, assumeun valore costantelog |A|

₃) FILTRO PASSA BANDA: sono creati dalla combinazionedi un filtro passo basso e un filtro passo altoopportunamente dimensionatilog |A|

BANDA DI AMPLIFICAZIONE = BW = f_H - f_L  f = f_L ↔ f_HIn questa banda tutti i segnali vengonoamplificati nello stesso modo.TIPOLOGIE DI AMPLIFICAZIONEAMPLIFICAZIONE LINEARE: se le frequenze iningresso sono uguali a quelle in uscita.AMPLIFICAZIONE DISTORTE: se le frequenze iningresso sono diverse da quelle in uscita.Ex:

V̇_in(t) = V_in sin (ωt)V̇_out(t) = V̇_in(t)V_out = V̇_m cos (ωt) = V̇_{m(1-cos(2ωt)})                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             

V_out = ☐√⊂2⊃ - ☐¹2⊃ sin (ωst)Segnale continuo = Segnale parziale = ampl. sta oscillando?

Elementi Circuitali

G. Tensione

Fornisce lo stesso valore di tensione per qualsiasi valore di corrente:

V_g ≠ I

G. Corrente

Fornisce lo stesso valore di corrente per qualsiasi valore di tensione:

I_g ≠ V

Resistore

Si oppone al passaggio di corrente mettendo in relazione la tensione e la corrente tramite la legge di Ohm:

V=RI

G. Tensione Reale

V_S = V_RS + V_RL

V_S = R_SI + R_LI => I = I

V_{S VRL VS}

Pertatore di Tensione

La caduta di tensione su R_L dipende da R_S. Se R_S < R_L => ci avviciniamo al caso ideale Se RS fosse stato in parallelo non ci sarebbe

stata l'influenza delle cadute di tensione sul carico, devono pesi Vs = Vrl = Vps - .

Lo stesso diverso vale per il G. di corrente reale il quale presenta una resistenza in parallelo.

G. CORRENTE REALE

I_p R_p = I_L R_L → I_p = _RL/^R_p I_L →

I_g = _RL/^R_p I_L + I_L = I_L(1 + _RL/^R_p) = I_L(_{Rp + RL}/^R_p) →

I_L = _Rp/^{R_p + R_L} I_g    SE R_L << R_P → CASO IDEALE

PARTITORE DI CORRENTE