Interruttore elettronico Dispositivo che permette il collegamento tra ingresso e uscita agendo con un comando du un terzo elettrodo 1 2 3

Interruttore ideale Comando di chiusura ON  corto circuito comando di apertura OFF  circuito aperto non esiste alcun collegamento tra il terminale di comando 3 e qello di ingresso 1 né tra il 3 e il 2

Interruttore reale Resistenza ON resistenza OFF impedenze e correnti di perdita tra 1 e 3 e tra 2 e 3 impedenze e correnti di perdita tra 1 e terra e tra 2 e terra tramite l’interruttore tensione di offset, correnti di offset

Le caratteristiche prima viste permettono di costruire un modello statico dell’interruttore, ma non sono sufficieenti a caratterizzarlo. Occorre avere informazioni sul comportamento dinamico, ossia cosa accade quando passo da OFF a ON e viceversa

Caratteristica dinamica interruttore X o / X i t tdtd tftf ONOFF tdtd trtr tsts

X o / X o rapporto tra la grandezza di uscita (tensione o corrente) e la corrispondente in ingresso (tensione o corrente) t d (on) turn on delay time t d (off) turn off delay time t r rise time t f falling time t s settling time

Alimentatore stabilizzato Passa bruscamente da una condizione di massima corrente (full load) ad una di corrente zero (no load) t i out Full load no load

Idealmente la tensione di uscita dovrebbe rimabere costante al valore nominale Y Y x x t V out

Xè il tempo necessario alla tensione di uscita per ritornare e mantenersi entro un intervallo Y della tensione di uscita nominale X è una caratteristica dinamica che prende il nome di Load transient recovery time

La caratterizzazione dinamica di un dispositivo non è compito facile e nei casi reali il comportamento dinamico di un sistema dipende non solo dal sistema stesso ma anche dal tipo di eccitazione adoperato nel caso dell’interruttore si è usato uno step nel caso dell’alimentatore un impulso reale di corrente

Se il sistema è lineare si può usare una quakunque forma di eccitazione e applicare il metodo della trasformata di Laplace o altro metodo matematico per individuare le caratteristiche del sistema se il sistema non è lineare non esiste un metodo matematico generale

Un ulteriore problema nasce dal fatto che il comportamento transitorio di uno strumento può essere determinato da una grandezza di influenza e quindi da una porta di ingresso che non è quella della grandezza da misurare Quando si vuole considerare il comportamento dinamico di uno strumento occorre decidere le porte di ingresso a cui applicare il segnale forzante e il tipo di segnale forzante

Funzioni forzanti Gradino impulso reale rampa sinusoide che parte da un istante fissato

Nel caso di sistemi lineari qualunque funzione forzante è equivalente alle altre, anche se mette meglio in risalto un aspetto della risposta nel caso reale invece ognuna è più adatta secondo il tipo di situazione che il sistema deve affrontare se il caso reale non è caratterizzato dalle funzioni sopra indicate occorre individuarne una più adatta

Funzioni forzanti Gradino simula la situazione in cui in un sistema reale viene applicata una variazione improvvisa Tale funzione è adatta per sistemi che rispondono rapidamente, quali quelli elettronici e ottici rampa è più indicata nel caso di sistemi che rispondono lentamente, quali quelli meccanici e termici

Impulso reale in un sistema lineare ha un transitorio simile a quello del gradino. La differenza sta nel fatto che la sollecitazione brusca è ripetuta in senso opposto dopo un intervallo di tempo più o meno breve rispetto alle costanti di tempo del sistema

La funzione sinusoidale, che inizia in un dato istante, eccita inizialmente il transitorio, che poi decade lasciando il posto alla risposta permanente, anch’essa sinusoidale se il sistema è lineare La risposta permanente viene in genere caratterizzata tramite la funzione sinusoidale vobulata (spazzata in frequenza) ottenedo i diagrammi di Bode

Caso dei sistemi lineari