Elettronica fisica/Amplificazione: differenze tra le versioni
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== Circuiti attivi ==
Gli elementi circuitali considerati sino ad ora, sia lineari (resistenze, capacità, induttanze e generatori indipendenti), sia non lineari (diodi), sono detti
passivi in quanto consentono di effettuare molte operazioni sui segnali elettrici, ma non una che `e veramente fondamentale, l’amplificazione: ottenere da un segnale debole una copia fedele di potenza maggiore. I componenti capaci di fornire amplificazione si dicono attivi ed una rete si dice passiva o attiva a seconda che sia composta solo da componenti passivi o contenga anche componenti attivi.
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sono un esempio.
== Amplificatore ideale ==
Il comportamento di un amplificatore ideale, ad esempio di tensione, è descritto dalla relazione lineare
<math>Vout = A \cdot Vin</math><p align="right">(3.1)</p>
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uscita (out). Comunemente le due porte hanno un terminale in comune.-->
== Variabili dipendenti ed indipendenti ==
La
porta di ingresso, tensione o corrente, sono in grado di controllare e variare tensioni e correnti pi`u intense nella porta di uscita.
Le relazioni matematiche tra le variabili di ingresso (I1, V1) e di uscita (I2, V2) sono determinate dai meccanismi fisici di funzionamento dei dispositivi amplificatori, esaminati nei capitoli seguenti. Alcune considerazioni per`o sono del tutto generali e prescindono dal particolare dispositivo utilizzato.
La rete a due porte di fig. 3.2 `e dotata di due gradi di
Questo equivale concettualmente a collegare un generatore di tensione ideale alla porta di ingresso ed uno alla porta di uscita, imporre i valori delle tensioni ed avere le correnti determinate di conseguenza:
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Le varie combinazioni di variabili indipendenti e dipendenti forniscono descrizioni del dispositivo amplificatore completamente equivalenti dal punto
di vista matematico. Alcune combinazioni risulteranno nell’uso pi`u convenienti di altre in relazione alle caratteristiche dei dispositivi che si dovranno descrivere, come si
== Modelli lineari per i dispositivi a due porte ==
A differenza della relazione ideale 3.1, le relazioni 3.4 sono praticamente sempre fortemente non lineari. Come `e stato
Seguendo il procedimento e la notazione del par. 2.13, dalle equazioni 3.4 si ottiene, differenziando intorno al punto di lavoro rispetto a ciascuna delle due variabili indipendenti e sottraendo poi i valori costanti corrispondenti al punto di lavoro:
<pre>
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#<math>i2 = h21 i1 + h22 v2 v2 = r21 i1 + r22 i2</math>
== Modelli lineari per i dispositivi a due porte 41 ==
Alcuni autori utilizzano la lettera y per la famiglia di parametri qui indicata con la g e la lettera g per la famiglia di parametri misti m. Questa scelta
non sembra felice, in quanto nell’uso abituale la lettera g `e utilizzata per indicare una conduttanza.
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Un generatore controllato ideale `e un generatore che eroga una tensione (o una corrente) il cui valore `e proporzionale al valore di una variabile elettrica in un altro punto del circuito. `E il generatore controllato che schematizza gli effetti fisici fondamentali alla base dell’amplificazione: un segnale elettrico (piccolo) all’ingresso di un dispositivo amplificatore controlla variabili elettriche nel circuito di uscita di potenza (auspicabilmente) molto maggiore.
== Trasferimento diretto ed inverso ==
Una rete lineare che non contiene dispositivi attivi a due porte `e una rete reciproca: i parametri di trasferimento diretto ed inverso sono identici
(Teorema di
in quanto la presenza dei generatori controllati rompe la simmetria della matrice che descrive la rete, che `e alla base della
Un esempio di rete lineare non reciproca `e data dall’amplificatore ideale di tensione di fig. 3.1, che corrisponde ad un modello a parametri m con
valori:
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In questo caso la rete oltre ad essere non reciproca `e anche unilaterale: un segnale all’ingresso (v1) produce un segnale all’uscita <math>(v2 = m22 \cdot v1)</math>, ma un segnale applicato all’uscita (i2) non produce alcun effetto all’ingresso <math>(i1 = m12 \cdot i2 = 0)</math>.
La
== Note ==
*{{note|Nota1}} Insieme ad un uso accorto delle simmetrie nei circuiti, come nell’amplificatore differenziale (par. 4.10).
*{{note|Nota2}} È possibile ottenere amplificazione anche da componenti ad una sola porta, come ad esempio dalle resistenze negative fornite da particolari tipi di diodi (diodi tunnel, diodi Gunn).
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