ETH curs I
Circuite electrice
Circuitul electric este un ansamblu de generatoare de semnal si elemente de circuit care permit propagarea sub forma de curenti si tensiuni. Circuitele electrice sunt utilizate pt. Transmiterea la distanta a datelor, informatiilor, a energiei electrice. Orice circuit electric este format din doua tipuri de elemente de circuit: elemente active sau generatoare care produc energie electromagnetica si elemente passive sau receptoare care permit transformarea energiei electromagnetice in alte forme de energie.
In presenta elementelor active de circuit, elementele passive sunt parcurse de curenti electrici, iar la bornele lor se stabilesc tensiuni electrice.
Marimile electrice care intervin in circuitele electrice poarta denumirea de semnale. Elementele active produc semnale de excitatie iar la bornele elementelor pasive apar semnale raspuns. Intotdeauna semnalele excitatiei si cele raspuns depind unul de celalalt. Relatia de dependenta poate fi pusa sub forma : y(t)=f(x(t))
Pt. analiza un circuit electric trebuie sa se cunoasca:
semnalele excitatiei
parametrii si structura circuitului
metode si mijloace de analiza
Semnale electrice:
Dupa rolul lor in circuit ele pot fi: de excitatie sau de intrare, raspuns sau de iesire
Dupa utilitate: semnale utilesau semnale perturbatoare
Dupa modul de variatie a semnalelor pot exista: semnale continue sau discrete
Dupa modul de exprimare matematic: continue sau aleatoare
In studiul semnalelor electrice este
necesar a se determina un model matematic pentru exprimarea acestora. De obicei
modelul matematic adoptat consta in suprapunerea mai multor semnale elementare:
unde ai(t)-semnale elementare si
Ai-o serie de coeficienti
Semnalul continuu (cel care nu variaza in timp). Se noteaza cu litere mari U(tensiune), V(potential) etc
Semnalul impuls-treapta-unitate
A(t)=g(t)= {0,t<0 / 1,t
Semnal retardat
1(t-t {0,t<t / 1,t t
Semnal impuls dreptunghiular unitar
d(t)= {1/t0, tI[0, t0] / ,0 tI[-oo,0] [t0,+oo]
Impulsul Dirac- se obtine din ce dretunghiular pt. t0
d(t)= {oo,t=0 / 0,t S+ood(t)dt=1
Semnal impuls exponential simetric
e(t)= {0,t<0 / e-at,t
Semnal rampa unitar
r(t)= {0,t<0 / t,t
Toate semnalele prezentate sunt semnale aperiodice. Un semnal a carui succesiune de valori se reproduce in aceeasi ordine la fiecare T(0) se numeste semnal periodic de perioada T.
a(t)=a(t+kt) kIN
Nr. de cicluri de oscilatie efectuate intr-o secunda se numeste frecventa si se masoar in Hz. F=1/t
Un semnal continuu poate fi considerat periodic avand perioada T oo sau cu frecventa egala cu 0. In cazul
semnalelor periodice se defineste valoarea medie pe o perioada a acestora: 
Valoarea medie este independenta de valoarea lui t1. Un semnal periodic a carui valoare medie pe o perioada este nula se numeste semnal alternativ.
Un semnal alternativ a carui expresie instantanee se reprezinta cu ajutorul functiei sinus este un semnal sinusoidal sau semnal de circuit alternativ.
Valoarea instantanee a unui semnal variabil in timp este expresia analitica care defineste evolutia in timp a semnalului. Valoarea instantanee se noteaza cu litere mici
a(t)=Am sin(wt+ga unde:
Am=valoarea maxima a semnalului
w=pulsatia=2pf=2p/T
wt+ga)=faza semnalului este functie de timp
ga=faza initiala a semnalului
Defazajul reprezita: a(t)= Am sin(wt+ga
Diferenta fazelor initiale: b(t)=Bm sin(wt+ga , t ga gb
In functie de valoarea acestui defazaj cele doua semnale pot fi in faza daca t =0. Daca t>0 adica ga>gb spunem ca semnalul a este defazat inaintea lui b. Daca defazajul este negativ atunci spunem ca semnalul a este defazat in urma lui b. Daca valoarea defazajului este p se spune ca cele doua semnale sunt in opozitie. Daca valoarea defazajului este p/2 cele doua semnale sunt in cuadratura.
Factorul de forma reprezinta raportul intre valoarea efectiva
si cea medie:
Factorul de amplitudine:
