Elettronica: differenze tra le versioni

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*[[/Transistor Bipolari/]]
 
==Linearizzazione==
Le leggi e le regole finora esposte valgono solo per componenti Lineari. Quando un componente non è lineare le cose si fanno più complesse. Solo alcuni compromessi permettono di studiare contemporaneamente i vari tipi di componenti. Il compromesso fondamentale è il cosiddetto "regime dei piccoli segnali". Questo significa che per piccole variazioni del segnale quantificabili come variazioni
dell'ordine della tensione termica (25mV) i componenti si comportano in modo lineare. L'unico modo analitico per farlo è sviluppare in
serie di Taylor la funzione e arrestarsi al primo ordine. Per valutare gli effetti di ordine superiore sarà sufficiente proseguire lo
sviluppo in serie agli ordini superiori. Tipici effetti di ordine superiore sono l'effetto Early, la generazione di armoniche, l'intermodulazione e in generale tutte le distorsioni armoniche del segnale di cui si parlerà più avanti.
 
==Doppio bipolo==
Quasi tutti i sistemi che si affronteranno nel corso e comunque quasi tutti i sistemi reali non banali hanno una struttura che associa ad un voltaggio in ingresso uno o più voltaggi in uscita. Il caso generico più diffuso è composto da un voltaggio in ingresso ed un voltaggio in uscita (detti in genere <math>V_{in}</math> e <math>V_{out}</math>). Questo tipo di struttura è detta doppio bipolo. In realtà, in ogni caso, non ci sono da considerare solo i voltaggi, ma anche le due correnti: <math>I_{in}</math> e <math>I_{out}</math>. Per costruire un legame matematico fra gli elementi si possono supporre valide le seguenti formule:
 
:<math>I_{in}=y_iV_i+y_rV_o</math>
:<math>I_{out}=y_fV_i+y_oV_o</math>
 
ovvero, da un punto di vista matriciale
:<math>\begin{bmatrix}
I_i\\
I_o
\end{bmatrix}=\begin{bmatrix}
y_i & y_r\\
y_f & y_o
\end{bmatrix}\begin{bmatrix}
V_i\\
V_o
\end{bmatrix}</math>
con ogni <math>y</math> appartenente a <math>\overline{\overline{Y}}</math> matrice delle ammettenze
 
Si osserva che <math>y_r</math> dovrebbe essere il più possibile vicina a zero, in quanto non è bene che il carico a valle vada a influire sul sistema generatore a monte
 
===Funzioni di Rete===
 
Vista la struttura di un generico doppio bipolo, possiamo cercare di comprendere alcune caratteristiche del sistema stesso in funzione di come agisce sugli ingressi e sulle uscite. [[[Immagine]]]
 
Innanzitutto definiamo le caratteristiche:
*<math>A_v</math> è detto ''guadagno di tensione''
*<math>A_i</math> è detto ''guadagno di corrente''
*<math>Z_i</math> è detto ''Impedenza equivalente all'ingresso''
*<math>Z_o</math> è detto ''impedenza equivalente all'uscita''
 
Poiché queste ultime due definizioni dipendono da trasformazioni di Norton o Thevenin, possiamo ricavare anche altri due valori:
 
*<math>V_{uca}</math> è detto ''Tensione equivalente a corrente alternata'', calcolata all'interno del bipolo secondo Thevenin
*<math>I_{ucc}</math> è detto ''Corrente equivalente a corrente continua'', calcolata all'interno del bipolo secondo Norton
 
Queste sono le relazioni che intercorrono fra i vari elementi
<table cellpadding="0" cellspacing="0" align="center" border="1" width="50%">
<tr>
<td> </td><th><math>\overline{z}</math></th><th><math>\overline{y}</math></th><th><math>\overline{h}</math></th></tr>
<tr><th><math>\overline{A_c}</math></th>
<td align="center"><math>\frac{\overline{z}_f\overline{Z}_c}{\overline{D}_z+\overline{z}_i\overline{Z}_c}</math></td>
<td align="center"><math>- \frac{\overline{y}_f}{\overline{y}_o+\overline{Y}_c}</math></td>
<td align="center"><math>- \frac{\overline{h}_f}{\overline{D}_h+\overline{h}_i\overline{Y}_c}</math></td>
</tr>
<tr>
<th><math>\overline{A_i}</math></th>
<td align="center"><math>- \frac{\overline{z}_f}{\overline{z}_o+\overline{Z}_c}</math></td>
<td align="center"><math>\frac{\overline{y}_f\overline{Y}_c}{\overline{D}_y+\overline{y}_i\overline{Y}_c}</math></td>
<td align="center"><math>\frac{\overline{h}_f}{1+\overline{h}_o\overline{Z}_c}</math></td>
</tr>
<tr>
<th><math>\overline{Z_i}</math> ovvero <math>\overline{Y_i}=\frac{1}{\overline{Z_i}}</math></th>
<td align="center"><math>\overline{Z}_i=\overline{z_i}-\frac{\overline{z_r}\overline{z_f}}{\overline{z_o}+\overline{Z_c}}</math></td>
<td align="center"><math>\overline{Y}_i=\overline{y_i}-\frac{\overline{y_r}\overline{y_f}}{\overline{y_o}+\overline{Y_c}}</math></td>
<td align="center"><math>\overline{Z_i}=\overline{h_i}-\frac{\overline{h_r}\overline{h_f}}{\overline{h_o}+\overline{Y_c}}</math></td>
</tr>
<tr>
<th><math>\overline{Z_o}</math> ovvero <math>\overline{Y_o}=\frac{1}{\overline{Z_o}}</math></th>
<td align="center"><math>\overline{Z}_o=\overline{z}_o-\frac{\overline{z}_r\overline{z}_f}{\overline{z}_i+\overline{Z}_g}</math></td>
<td align="center"><math>\overline{Y_o}=\overline{y}_o-\frac{\overline{y}_r\overline{y}_f}{\overline{y}_i+\overline{Y}_g}</math></td>
<td align="center"><math>\overline{Y_o}=\overline{h}_o-\frac{\overline{h}_r\overline{h}_f}{\overline{h}_i+\overline{Z}_g}</math></td>
</tr>
<tr>
<th><math>\frac{\overline{V_{uca}}}{\overline{V_g}}</math></th>
<td align="center"><math>\frac{\overline{z_f}}{\overline{z_i}+\overline{Z_g}}</math></td>
<td align="center"><math>- \frac{\overline{y_f}}{\overline{D_y}\overline{Z_g}+\overline{y_o}}</math></td>
<td align="center"><math>- \frac {\overline{h_f}}{\overline{D_h}+\overline{h_o}\overline{Z_g}}</math></td>
</tr>
<tr>
<th><math>\frac{\overline{I_ucc}}{I_g}</math></th>
<td align="center"><math>-\frac{\overline{z_f}}{\overline{D_z}\overline{Y_g}+\overline{z_o}}</math></td>
<td align="center"><math>\frac {\overline{y_f}}{\overline{y_i}+\overline{Y_g}}</math></td>
<td align="center"><math>\frac{\overline{h_f}}{\overline{h_i}\overline{Y_g}+1}</math></td>
</tr>
</table>
 
 
 
==Doppi Bipoli==
 
==Transistor ad effetto di campo==