Segnali variabili

Un segnale che varia nel tempo viene in genere descritto da un grafico che riporta in ascissa il tempo ed in ordinata la tensione oppure la corrente.

Segnali variabili generici

Il segnale seguente mostra una tensione che, in modo apparentemente casuale, assume istante per istante valori compresi tra -20 V e +15 V.

Le misure significative per un simile segnale sono:

La banda si misura in hertz. Per tutte le altre grandezza l'unità di misura è il volt (o, in altri casi, l'ampere) e quindi occorre specificare quale grandezza intendiamo misurare.

Come caso particolare si definisce unipolare un segnale in cui la tensione (o la corrente ) è in ogni istante positiva.

Segnale periodico

Un segnale si dice periodico quando si ripete regolarmente nel tempo. Per esempio il segnale seguente si ripete ogni millesimo di secondo.

Segnale triangolare

Le misure significative sono le stesse descritte nel paragrafo precedente a cui si aggiunge:

Nell'esempio mostrato si tratta di un segnale triangolare unipolare, in evidente riferimento alla forma

Segnale sinusoidale

Un segnale sinusoidale è ovviamente caratterizzato da un andamento simile alla funzione y = sin(x), di seguito disegnata in modo esemplificativo.

Segnale sinusoidale

Un segnale sinusoidale è descritto da tre parametri, purtroppo ciascuno di essi esprimibile in vari modi:

In ambito tecnico si preferisce fare riferimento a tensione efficace VRMS, espressa in volt, frequenza, espressa in hertz, e fase, espressa in gradi.

In ambito "matematico" si preferisce fare riferimento a tensione di picco Vp, espressa in volt, pulsazione ω, espressa in radianti al secondo e fase, espressa in radianti.

v(t)

Esercizio 1

Si consideri la seguente sinusoide:

Esercizio

Importanza del segnale sinusoidale

Nell'analisi dei circuiti in regime variabile assume un ruolo fondamentale l'uso dei segnale sinusoidale. Diversi i motivi:

Tensione e corrente con un generatore di forma d'onda triangolare

Tensione e corrente con un generatore di forma d'onda sinusoidale

Tensione e corrente con un generatore di forma d'onda quadro

Note

  1. La definizione rigorosa di questa grandezza va oltre gli scopi di questi appunti
  2. Questa relazione vale per le sinusoidi, non per altri segnali
  3. Tale parametro è convenzionale, essendo arbitrario l'istante in cui t = 0. In genere viene utilizzato solo per indicare differenza tra segnali diversi, ma con la stessa frequenza
  4. Tale proprietà NON vale per i circuiti non lineari
  5. Esistono molti di tali istanti, tutti distanziati tra di loro del periodo T. Nell'esempio vale circa 8 µs oppure 58 µs oppure -42 µs. In genere si preferisce il primo
  6. Il modulo di tale angolo può essere ricavato dalla relazione 360 : T = φ : td oppure 2π : T = φ : td. il segno è negativo in quanto il segnale è "in ritardo"


Data di creazione di questa pagina: aprile 2020
Ultima modifica: 14 maggio 2020


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