ANALISI IN REGIME SINUSOIDALE
11.1
INTRODUZIONE
Nel Capitolo 10 si è visto che la risposta forzata o di regime dei circuiti con ingressi sinusoidali può essere ottenuta mediante i fasori. Si è anche visto come le leggi di Ohm e di Kirchhoff risultino valide anche per i circuiti “in alternata” (AC). In questo capitolo si vedrà che anche l’analisi nodale, l’analisi agli anelli, il teorema di Thevenin, il teorema di Norton, la sovrapposizione e la trasformazione dei generatori si possono applicare nell’analisi di circuti AC. Poiché le tecniche appena menzionate sono state già introdotte per i circuiti in regime stazionario, ci si concentrerà qui maggiormente sulla loro illustrazione mediante esempi. L’analisi dei circuiti in regime sinusoidale si suddivide in tre fasi. Fasi principali dell’analisi dei circuiti in regime sinusoidale 1. Trasformazione del circuito al dominio dei fasori o delle frequenze. 2. Risoluzione del problema mediante l’uso di tecniche circuitali standard (analisi nodale, analisi agli anelli, sovrapposizione ecc.). 3. Trasformazione dei fasori risultanti al dominio del tempo. Il passo 1 non è necessario se il problema è già stato formulato nel dominio della frequenza. Nel passo 2, l’analisi viene eseguita come nei circuiti resistivi, a eccezione del fatto che si utilizzano numeri complessi. Il passo 3 risulta ovvio, per quanto si è visto nel Capitolo 10. Verso la fine del capitolo si vedrà com’è possibile applicare PSpice alla soluzione di problemi di circuiti AC. Infine, l’analisi dei circuiti AC verrà applicata a due circuiti della pratica: un oscillatore e un circuito moltiplicatore di capacità.
11.2
PRINCIPIO DI SOVRAPPOSIZIONE
Poiché i circuiti in regime sinusoidale sono circuiti lineari, a essi si appilca il principio di sovrapposizione allo stesso modo che ai circuiti in regime stazionario. Il principio assume particolare importanza se il circuito possiede generatori che operano a frequenze diverse. In quest’ultimo caso, poiché le impedenze dipendono dalla frequenza, si ha a che fare con un circuito nel dominio della frequenza diverso per ogni frequenza. La risposta complessiva deve essere ottenuta sommando le singole risposte nel dominio del tempo. È invece scorretto tentare di sommare le risposte nel dominio dei fasori o della frequenza, perché il fattore esponenziale e jZt è implicito nell’analisi con i fasori, e questo fattore risulta diverso per ogni diversa frequenza angolare Z. Non avrebbe quindi senso sommare le risposte alle diverse frequenze nel dominio dei fasori. Perciò, quando un circuito possiede generatori operanti a frequenze diverse, è necessario sommare le risposte dovute alle singole frequenze nel dominio del tempo. Con questo metodo è possibile anche risolvere circuiti contenenti generatori sia costanti sia sinusoidali, i generatori costanti possono infatti essere visti come generatori sinusoidali con pulsazione Z 0.
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