Electronica Aplicată

1. Notiuni introductive

Semnale electrice

În general se numeste semnal, orice variabilă în timp purtătoare de informatie.

Semnalul electric este orice semnal de natură electrică.

- se întâlnesc două tipuri de semnale electrice si anume tensiunea electrică si intensitatea curentului electric (pe

scurt curentul electric).

· Tensiunea electrică - diferenta de potential dintre două puncte.

Pentru tensiunea electrică se vor folosi notatiile U si u.

Se defineste ca sens conventional al tensiunii electrice dintre două puncte, sensul orientat de la punctul cu potential

electric mai ridicat spre punctul cu potential electric mai scăzut ( ambele potentiale fiind raportate unui punct de referintă

oarecare comun).

· Curentul electric constă în miscarea ordonată a purtătorilor mobili de sarcini electrice pozitive sau negative în

raport cu corpul care-i contine.

Se defineste ca sens conventional al curentului electric, sensul miscării ordonate a unor purtători mobili de sarcini

electrice pozitive ce ar produce acelasi efect cu miscarea purtătorilor mobili care formează de fapt curentul electric

considerat.

Când valoarea numerică a intensitătii curentului este negativă, sensul lui conventional este opus sensului pozitiv

ales.

Intensitatea curentului electric (I) este egală cu sarcina totală (Q) a purtătorilor mobili ce străbat o suprafată în

unitatea de timp.

În functionarea circuitelor, mărimile electrice (tensiuni, curenti, etc.) nu rămân constanti, ci variază. Se prezintă în

continuare semnalele cele mai întâlnite în practică.

a) Semnale sinusoidale

Semnalele sinusoidale sunt frecvent utilizate atât în descrierile teoretice, cât si în verificările experimentale privind

circuitele electrice.

- expresia generală: s(t) = A sin ( ωt + φ) cu ω = 2πν = 2π/T

unde A – amplitudinea semnalului, ω – pulsatia semnalului, φ – faza initială, ν – frecventa semnalului, T – perioada

semnalului.

De obicei semnalele urmărite în practică sunt tensiuni, caz în care amplitudinea se măsoară în volti (V).

Frecventa semnalului se măsoară în Hz, pulsatia (ω) în rad/s.

Pentru exprimarea amplitudinii unui semnal periodic se utilizează uneori valoarea efectivă Uef.

Aceasta este egală cu valoarea tensiunii continue (sau a curentului continuu), care ar dezvolta într-o rezistentă dată

aceeasi putere ca si tensiune periodică (curentul periodic) considerată.

În cazul semnalului sinusoidal de forma: u = Umsin( ωt + φ) ,

relatia dintre tensiune efectivă Uef si amplitudinea Um a unei tensiuni este: Uef =

2

Um

@ 0,707Um

Analog pentru curenti: Ief =

2

Im

@ 0,707Im rezultă putere efectivă : P = Uef Ief =

2

U Im m

b) Semnale rectangulare

În fig. următoare s-au reprezentat semnale de tip rectangular numite si impulsuri. Aceste impulsuri sunt definite

prin durata (lătimea impulsului) si amplitudine.

În fig. a si b sunt reprezentate impulsuri pozitive iar în fig. c si d – impulsuri negative, reprezentate deasupra

respectiv sub nivelul de referintă.

După sensul de variatie pe durata primului front se disting – impulsuri crescătoare( u1 si u4) si impulsuri căzătoare

( u2 si u3).

(a) (b)

(c) (d)

c) Alte tipuri de semnale

· semnale treaptă unitate – pentru care se foloseste notatia γ (t), simulează comutarea la momentul to a unui

întrerupător.

· semnale dinte de fierăstrău

· semnale triunghiulare

1.2 Legi privind circuitele electrice

Legile lui Kirchoff

· Prima lege a lui Kirchoff sau legea pentru curenti afirmă că suma algebrică a curentilor care intră într-un nod

oarecare de circuit este totdeauna nulă.

ΣIk = 0

În această sumă, curentii care au sensurile orientate spre nod apar cu semnul plus, iar cei care au sensurile orientate

dinspre nod, cu semnul minus.Această lege exprimă faptul că nu poate avea loc o acumulare sau o disparitie de curent

într-un nod al unui circuit.