QUADRIPOLI E ADATTAMENTI

Transcript

1 QUADIOI E ADATTAMENTI C.d.. Ing. Elettronica Schema generico di trasmissione e ricezione di un messaggio informativo : Sorgente Mezzo trasmissivo Carico Una sorgente si puo sempre schematizzare come un generatore di forme d onda e una impedenza equivalente serie. Zg Eg in Un carico può essere schematizzato sempre come una impedenza posta in parallelo sull uscita del mezzo trasmissivo. out Z carico Un esempio di sorgente piò essere un microfono, una testina di fono rivelazione, un antenna ricevente, mentre un carico puo essere un antenna trasmittente, un altoparlate Definizione di quadripolo : un qualunque dispositivo elettrico, elettronica accessibile da due morsetti in ingresso e due in uscita. Uno di essi è generalmente in comune sia all ingresso che all uscita. Ingresso Quadripolo Uscita

2 C.d.. Ing. Elettronica COEGAMENTO DIETTO TA SOGENTE E CAICO : CONDIZIONE DI M.T.. FIG Il problema sostanziale è quello di riuscire ad avere sul carico la massima potenza attiva. Negli esempi successivi si fa riferimento a carichi e impedenze serie puramente resistive. I I I ma I Eg g a condizione di massimo trasferimento di potenza si ha quando = = g ( fare la dimostrazione con la derivata). Allora Eg ma [w] g. ESECIZIO: Tenendo presente lo schema di figura e sapendo che il dispositivo è adattato, trovare e. Dati Eg = g = 600Ω [ = v, = 50 0^-6 w]. ESECIZIO: Dato il seguente circuito calcolare la resistenza d ingresso, quella di uscita, in, out,, in,. [ in = 96Ω, out=96ω, in = 0.855, out = 443m, = 0.38,in = 7.6mW, = 40 0^-6W]

3 C.d.. Ing. Elettronica UNITA OGAITMICHE IEO DI TENSIONE : 0 log 0 generalmente ref = e si esprime in db ref IEO DI OTENZA: 0log 0 generalmente si esprime in dbw, dbmw, dbµw r ef ATTENUAZIONE DI TENSIONE: ATTENUAZIONE DI OTENZA: in 0 log 0 si esprime in db sempre. in 0 log 0 si esprime in db sempre. 3. ESECIZIO: Dato il seguente circuito calcolare la resistenza d ingresso, quella di uscita, in, out,, in, e i livelli di tensione, potenza e attenuazione.

4 COEGAMENTO SU BASI C.d.. Ing. Elettronica. Base iterativa. Base immagine 3. Base caratteristica BASE ITEATIA DEF: si definisce impedenza iterativa di un quadripolo, quell impedenza che, connessa a una coppia di terminali, causa un impedenza uguale vista dall altra coppia di morsetti. er ricordare : ingresso = rico = iterativa uscita = generatore = iterativa 4. ESECIZIO AICATIO: dato il seguente quadripolo calcolarne le resistenze iterative. Ammettiamo di avere in uscita una resistenza ; questa deve essere uguale alla resistenza di ingresso. Ci troviamo allora davanti a un equazione di secondo grado: la soluzione negativa non ha fisicamente senso. Stesso ragionamento si fa per una resistenza del generatore che chiamiamo y la quale deve essere uguale alla resistenza di uscita ( Thevenin ). [ it = 000Ω, it =000Ω] 5. ESECIZIO : dato il seguente quadripolo, calcolarne le resistenze iterative [it = 336Ω, it = 96Ω ]

5 BASE IMMAGINE C.d.. Ing. Elettronica DEF :ciascun quadripolo ha una coppia di resistenze immagine : im che chiamiamo per comodità e im che chiamiamo y. Queste resistenze sono toli che se pongo in uscita al quadripolo y, in ingresso devo vedere ; deve altresì verificarsi che se metto in ingresso, in uscita ( TH ) devo vedere y. In termini di funzioni si ha : ( y) ingresso uscita ( ) y 6. ESEMIO AICATIO: dato il seguente circuito calcolarne le resistenze immagine. 35y Metto in uscita y e la resistenza di ingresso deve essere, ovvero y Metto in ingresso e in uscita devo avere y, ovvero y (40 40 ) oiché devono essere verificate contemporaneamente, si puo considerare un sistema algebrico di due equazioni in due incognite. Scorciatoia : dove : resistenza d'ingresso con uscita aperta resistenza d'ingresso con uscita cortocircuitata resistenza di uscita con ingresso aperto resistenza di uscita con ingresso cortocircuitato In questo caso si ha : quindi

6 C.d.. Ing. Elettronica DEF: Un collegamento Sorgente quadripolo Carico si dice adattato su base immagine se sono verificate contemporaneamente le condizioni : im = e im =g. Conseguenza fondamentale di tali condizioni è che si ha il massimo trasferimento di potenza sia in ingresso che in uscita. 7. ESEMIO DI OGETTAZIONE : dato il seguente sistema trasmissivo adattato su base immagine calcolarne le resistenze che lo compongono. 8. ESEMIO DI OGETTAZIONE : dato il seguente sistema trasmissivo adattato su base immagine calcolarne le impedenze che lo compongono. In questo caso occorre conoscere anche la frequenza perché l impedenza di ogni componente non resistivo dipende da essa : f = 30 MHz

7 BASE CAATTEISTICA C.d.. Ing. Elettronica Se un quadripolo di adattamento è simmetrico rispetto ad un asse verticale, le due equazioni da risolvere per determinare le impedenze iterative sono identiche, per cui quest ultime risultano uguali. Essendo un quadripolo adattato su base iterativa con impedenze uguali, risulta contemporaneamente adattato su base immagine; pertanto il valore delle quattro impedente del quadripolo coincide, pertanto si può scrivere : Zit Zit Zimm Zimm Z 0 dove Z0 è denominata impedenza caratteristica del quadripolo. Operativamente, per determinare l impedenza caratteristica di un quadripolo è sufficiente risolvere l equazione in cui si impone la condizione di adattamento a un estremo su base iterativa. 9. ESECIZIO : Calcolare la resistenza caratteristica de quadripolo seguente : [ Z 0 0 ]