sezione_12a
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Linea 1: | Linea 1: | ||
+ | ====== 12A - I quadripoli ====== | ||
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+ | ===== 1 Premessa ===== | ||
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+ | Un **quadripolo** è un circuito con due terminali di ingresso e due di uscita (vedi //figura 1//); nel caso in cui ingresso e uscita abbiano la massa come terminale comune si parla di **tripolo**. Nello studio dei quadripoli interessa valutare il comportamento ai morsetti, in particolare la risposta in uscita quando viene applicata un' | ||
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+ | In questa unità considereremo solo i quadripoli lineari tempo-invarianti nel loro funzionamento a regime. Distinguiamo tra quadripoli di tipo passivo e attivo: i primi sono realizzati solo con resistenze, condensatori e induttori; i secondi contengono transistor e sono in grado di fornire una potenza in uscita maggiore di quella in ingresso. Nei quadripoli attivi - che contengono generatori al loro interno - si fa l' | ||
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+ | Studieremo i quadripoli attraverso il loro **circuito equivalente**, | ||
+ | ===== 2 I generatori dipendenti ===== | ||
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+ | I generatori dipendenti (o comandati) sono quei generatori la cui tensione o corrente dipende da una tensione o corrente presente in un' | ||
+ | |||
+ | `m=v_o/v_i quad , quad r=v_o/ | ||
+ | |||
+ | ===== 3 L' | ||
+ | |||
+ | L' | ||
+ | |||
+ | L' | ||
+ | |||
+ | `A_v=v_o/ | ||
+ | |||
+ | Il guadagno può essere anche espresso in decibel in questo modo: | ||
+ | |||
+ | `A_(v[dB])=20 log |A_v|`((notare il modulo)) | ||
+ | |||
+ | L' | ||
+ | |||
+ | `A_i=i_o/ | ||
+ | |||
+ | L' | ||
+ | |||
+ | `A_p=p_o/ | ||
+ | |||
+ | ==== Caratteristiche di un amplificatore ==== | ||
+ | |||
+ | I parametri significativi di un amplficatore sono: | ||
+ | * **il guadagno** (se è minore di 1 si parla di attenuazione) | ||
+ | * **la resistenza di ingresso** | ||
+ | * **la resistenza di uscita** | ||
+ | * **la banda passante** | ||
+ | |||
+ | In un **amplificatore ideale**: | ||
+ | * il guadagno è costante e non dipende dalle caratteristiche del segnale in ingresso o dal carico | ||
+ | * la banda passante è infinita, cioè il guadagno è lo stesso ad ogni frequenza | ||
+ | * l' | ||
+ | |||
+ | All' | ||
+ | * un **generatore comandato** dove la grandezza comandata è legata alla grandezza di ingresso attraverso il guadagno | ||
+ | * una **resistenza di ingresso** che coincide con la resistenza equivalente ai terminali di ingresso | ||
+ | * una **resistenza di uscita** che coincide con la resistenza equivalente ai terminali di uscita quando non è presente un segnale in ingresso | ||
+ | |||
+ | I due modelli sono interscambiabili ma il primo è il più usato perché più adatto a rappresentare un amplificatore di tensione. In entrambi notiamo che le grandezze ai morsetti compaiono con i loro versi convenzionali: | ||
+ | |||
+ | Se colleghiamo all' | ||
+ | * per limitare la //cdt// sulla resistenza interna della sorgente è bene che R< | ||
+ | * per limitare la //cdt// sulla resistenza di uscita dell' | ||
+ | Per un amplificatore ideale di tensione deve essere allora: | ||
+ | |||
+ | `R_i=infty quad , quad R_o=0` | ||
+ | |||
+ | che equivale a dire che l' | ||
+ | |||
+ | Con ragionamenti simili si può dire che un amplificatore ideale di corrente deve avere: | ||
+ | |||
+ | `R_i=0 quad , quad R_o=infty` | ||
+ | |||
+ | per avere la massima amplificazione di corrente in uscita. | ||
+ | |||
+ | Nel campo delle telecomunicazioni non è importante ottenere la massima amplificazione ma trasferire la massima potenza dall' | ||
+ | |||
+ | `R_s=R_i quad , quad R_o=R_L` | ||
+ | |||
+ | Se si pone anche: | ||
+ | |||
+ | `R_i=R_L` | ||
+ | |||
+ | cioè si uguagliano le quattro resistenze, l' | ||
+ | |||
+ | ==== Extra ==== | ||
+ | |||
+ | * l' | ||
+ | * Problemi svolti 1, 2, 4 | ||
+ | ===== 4 Il decibel ===== | ||
+ | |||
+ | I guadagni di tensione, corrente e potenza sono rapporti adimensionali e possono essere espressi in decibel, un' | ||
+ | * in certi campi di applicazione, | ||
+ | * facilita i calcoli (prodotti e divisioni diventano somme e sottrazioni) | ||
+ | * permette di rappresentare facilmente in forma grafica la risposta in frequenza di un sistema | ||
+ | * usando una scala logaritmica si possono rappresentare valori con ordini di grandezza diversi tra loro in maniera compatta (è una scala " | ||
+ | |||
+ | |||
+ | La definizione corretta di decibel è quella vista per il guadagno di potenza (logaritmo in base 10 del rapporto moltiplicato per 10). Nei guadagni di tensione e corrente troviamo un fattore 20 perché si fa implicitamente riferimento a un rapporto tra potenze sviluppate su uno stesso carico che dipendono dal quadrato della tensione o della corrente: | ||
+ | |||
+ | ` 10 log {:(v_o^2 / R) / (v_i^2 / R):} = 10 log {: v_o^2/v_i^2 :} = 10 log A_v^2 = 20 log |A_v|` | ||
+ | |||
+ | Osserviamo che: | ||
+ | * il rapporto va espresso in valore assoluto (non esiste il logaritmo di numeri negativi) | ||
+ | * il guadagno unitario corrisponde a 0dB | ||
+ | * un guadagno maggiore di uno diventa un valore in decibel maggiore di zero | ||
+ | * un guadagno minore di uno (attenuazione) corrisponde a un guadagno in decibel minore di zero | ||
+ | |||
+ | Quando in guadagno è minore di uno si può usare il suo inverso, detto **attenuazione**: | ||
+ | |||
+ | `alpha_v=v_i/ | ||
+ | |||
+ | che in decibel si esprime così: | ||
+ | |||
+ | `alpha_(v[dB])=20log|v_i/ | ||
+ | |||
+ | /* | ||
+ | |||
+ | */ | ||
+ | ===== Navigazione ===== | ||
+ | |||
+ | Torna all' | ||