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A cura di Prof. G. Miano and Dr. A. Maffucci Università di Napoli FEDERICO II A Leaning Object produced for the EU IST GUARDIANS Project INTRODUZIONE AI.

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1 a cura di Prof. G. Miano and Dr. A. Maffucci Università di Napoli FEDERICO II A Leaning Object produced for the EU IST GUARDIANS Project INTRODUZIONE AI CIRCUITI RESISTIVI NON LINEARI Analisi qualitativa: generazione di armoniche

2 Un resistore lineare tempo invariante non produce armoniche. Circuito lineare tempo invariante

3 Un resistore lineare tempo invariante non produce armoniche. Circuito lineare tempo invariante

4 Circuito lineare tempo-variante

5 Circuito lineare tempo-variante

6 Un resistore lineare tempo-variante produce armoniche. Circuito lineare tempo-variante

7 Un resistore lineare tempo-variante produce armoniche. Circuito lineare tempo-variante

8 Un resistore lineare tempo-variante produce armoniche. Circuito lineare tempo-variante

9 Un resistore lineare tempo-variante produce armoniche. Circuito lineare tempo-variante

10 Circuito non lineare tempo invariante v +

11 v + v i Curva caratteristica antisimmetrica Circuito non lineare tempo invariante

12 v + v i Circuito non lineare tempo invariante Curva caratteristica antisimmetrica

13 v + v i Circuito non lineare tempo invariante

14 v + v i Anche un resistore non lineare tempo invariante produce armoniche. Circuito non lineare tempo invariante

15 v + v i Circuito non lineare tempo invariante

16 Un resistore non lineare tempo-invariante con una caratteristica antisimmetrica produce armoniche dispari. v + v i Circuito non lineare tempo invariante

17 v + v i curva caratteristica simmetrica Circuito non lineare tempo invariante

18 v + v i Circuito non lineare tempo invariante curva caratteristica simmetrica

19 v + v i Circuito non lineare tempo invariante

20 v + v i Circuito non lineare tempo invariante Un resistore non lineare tempo invariante produce armoniche.

21 v + v i Un resistore non lineare tempo-invariante con una caratteristica simmetrica produce armoniche pari. Circuito non lineare tempo invariante

22 v + v i Circuito non lineare tempo invariante Un resistore non lineare tempo-invariante con una caratteristica simmetrica produce anche una componente continua.

23 diodo a giunzione pn i v Curva caratteristica antisimmetrica

24 i v Curva caratteristica antisimmetrica diodo a giunzione pn

25 i v

26 i v e(t) t T 2T è il periodo del generatore

27 i(t) t i v e(t) t T 2T t=0

28 i(t) t i v e(t) t T 2T t=T/4

29 i(t) t i v e(t) t T 2T t=T/2

30 i(t) t i v e(t) t T 2T t=3T/4

31 i(t) t i v e(t) t T 2T t=T

32 i(t) t T 2T i v e(t) t T 2T Anche la forma donda della corrente è periodica di periodo T=2 /.

33 i(t) t T 2T i v e(t) t La semionda negativa è stata cimata.

34 i(t) t T 2T Sebbene il valore medio di e(t) su un intero periodo sia uguale a zero, il valore medio di i(t) è sensibilmente diverso da zero, a causa della cimatura. e(t) t T 2T

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41 Un resistore non lineare tempo invariante con caratteristica asimmetrica produce una componente continua, e armoniche pari e dispari.

42 0 123 Spettro di ampiezza della corrente S

43 Spettro di corrente La componente continua di i(t) può essere eliminata attraverso un filtro passa-basso. Questa circostanza è alla base di tutti i circuiti rettificatori, che convertono correnti alternate in correnti continue Raddrizzatore

44 0 123 Spettro di corrente La componente continua di i(t) può essere eliminata attraverso un filtro passa-basso. Questa circostanza è alla base di tutti i circuiti rettificatori, che convertono correnti alternate in correnti continue. Raddrizzatore

45 Rilevatore di picco e(t) t v(t) t

46 Moltiplicazione di frequenza Unapplicazione molto comune dei resistori non lineari è la conversione di segnali a bassa frequenza in segnale ad alta frequenza. Questa operazione è fondamentale in tutti i sistemi di comunicazione.

47 Mixing di frequenza Dati due segnali sinusoidali a frequenza 1 e 2 è possibile, attraverso resistori non lineari, generare nuovi segnali sinusoidali a frequenza n 1 + m 2 con m ed n interi.

48 Divisione in frequenza In molte applicazioni pratiche è richiesta la conversione di un dato segnale sinusoidale a frequenza 1 in un altro segnale sinusoidale a frequenza minore 2 = 1 /n, con n intero. Il segnale a frequenza più bassa è detto subarmonica del segnale originario. Un resistore non lineare non può generare subarmoniche.


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