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L'elettronica analogica si occupa di quel ramo di elettronica in cui vengono trattati i componenti con dei segnali di tipo analogico.

Esistono vari tipi di segnali analogici, il più famoso è il segnale sinusoidale.

Esso si differanzia dai segnali digitali perchè assume infiniti valori nell'intervallo di tempo considerato,  è quindi continuo, è periodico ed è alternato con valore medio uguale a zero se esso è simmetrico rispetto all'asse del tempo.

Atri tipi di segnali analogici sono i segnali triangolari e i segnali a dente di sega.

DEFINIZIONE:

Un segnale si dice analogico se varia con continuità ed assume infiniti valori nel tempo considerato.

Vi sono in natura molti segnali di tipo analogico tra questi ricordiamo il suono, il rumore, la tensione e la corrente.

Ciò che differenzia un segnale analogico da un altro è la sua forma, la sua ampiezza e il suo periodo.

Segnale sinusoidale

Un segnale analogico, continuo e periodico è il segnale con tensione sinusoidale, la cui formula matematica è:

 

                            V(t)= Vmax sen (w t   + a )   

 ove

 

                    Vmax= Valore massimo della tenione sinusoidale

w= pulsazione del segnale= 2* pigreco* f=2 *pigreco/ T

T= periodo

a= sfasamento del segnale

 

Nell'elettronica analogica si fa quasi sempre uso di questo segnale, anche perchè la tensione di rete, cioè la tensione che arriva in tutte le case, è una tensione di tipo alternata e di forma sinusoidale.

Il periodo di un segnale sinusoidale è dato dalla formula:

                                                        T= 1 / f

dove f= frequenza del segnale; da questa formula possiamo ricavarci la formula inversa:

                                                      f= 1 / T

La pulsazione è definita da:

w=2 *(pi greco) * f                    -->                 f= w/( 2* pi greco)

Lo strumento che ci permette di visualizzare un segnale sinusoidale è l'oscilloscopio.

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Prova di laboratorio per visualizzare l'onda sinusoidale con un oscilloscopio

Un semplice circuito che ci permette di visualizzare un segnale sinusoidale attraverso l'oscilloscopio è il seguente.

In questo circuito, abbiamo collegato una sola resistenza, in ingresso ad un generatore di tensione alternata con valore massimo di 10 Volt e frequenza di 1kHz, mentre in uscita abbiamo collegato due sonde in parallelo alla resistenza, che portano il segnale all'oscilloscopio.

Dalla figura si può vedere che l'oscilloscopio dà in orizzontale il tempo e quindi il periodo del segnale vale due divisioni, cioè

T= 2*500us/Div= 1000us              -->                    f=1/ T =1 /1000us= 1000Hz

L'ampiezza vale due divisioni con scala 5V/Div e quindi:

Vmax= 2*5 V= 10V

 

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Segnale a gradino

Supponiamo di avere un segnale costante come quello generato da una pila o da una batteria considerati ideali.

Questi generano una tensione costante e quindi in elettronica possono chiamarsi anche gradino o scalino.

Possono essere considerati gradini, anche la tensione generata da un interruttore, nel senso che se l'interruttore è spento (tasto aperto) la sua tensione in uscita è Vu=0Volt, mentre se l'interruttore è acceso (tasto chiuso) la sua tensione di uscita  Vu= costante. 

Equazione di un segnale costante ( o segnale costante):

sca(t)=costante           per t>=0 e 

sca(t)=0               per t<0

Questo segnale non è altro che il gradino di tensione ( assimilabile anche ad una batteria o ad un segnale costante) che viene acceso (tasto ON) nell'istane t=0 e rimane costante per t>0.

 

Segnale a rampa

Una rampa di tensione è un segnale crescente di equazione:

V(t)= k* t

dove k è il coefficiente angolare della rampa.

Se K=1 la rampa è detta rampa unitaria e la tensione risulterà proporzionale al tempo t:

V(t)= t

La rampa può essere con coefficiente angolare k positivo, e in questo caso la rampa è crescente, oppure con coefficiente angolare k negativo e in questo caso la rampa è decrescente.

Se vi è un susseguirsi di rampe crescenti e decrescenti periodiche il segnale è triangolare.