Firmware - Ottobre 2013 / N°93 - (Page 8)
Importanti da sempre nel mondo RF,
le risonanze richiedono ora cure
ed attenzioni crescenti in altri ambiti
applicativi
di MARIO ROTIGNI
e risonanze possono essere considerate punti di discontinuità nella
risposta in frequenza di un sistema o
una rete. Se consideriamo una rete
elettrica composta di sole resistenze
ohmiche ideali, la risposta in frequenza
è una retta, cioè la rete presenta a qualsiasi frequenza la stessa impedenza.
Tale comportamento è evidentemente
del tutto ideale e impedito dall'induttanza e capacità parassite presente in
qualsiasi circuito, anche in quelli composti soli resistori. Ritorneremo a considerare i parametri parassiti in seguito.
La contemporanea presenza di elementi reattivi introduce una situazione differente, anche dal punto di vista
teorico. Ricordiamo che gli elementi
reattivi ideali, induttanze o capacità,
sono caratterizzati dalla mancanza di
per progettisti di PCB
L
Figura 2: Circuito RLC serie (Modello
elementare di Condensatore reale da
100nF).
Figura 1: Risposta in frequenza di
Condensatore ideale 100 nF (verde) ed
Induttore 10 nH ideale (blu). Notiamo come
il loro comportamento nei confronti della
frequenza sia opposto.
dissipazione di potenza reale e dall'immagazzinamento di energia in campi
elettrici o magnetici. Tensione e corrente non evolvono simultaneamente
come in un circuito puramente resistivo
ma sono in sfasati di 90°, ovvero esiste
un ritardo tra la variazione di corrente in
un condensatore e la corrispondente
variazione di tensione ai suoi capi. L'induttore mostra un comportamento duale, la corrente segue con un certo ritardo la variazione di tensione ai suoi
capi. Induttore e condensatore presentano un'impedenza in corrente alternata dipendente dalla frequenza e di
segno opposto. Non riportiamo qui le
formule, disponibili in qualsiasi testo
di analisi dei circuiti, investighiamo invece alcuni comportamenti dei circuiti
risonanti, in particolare circuiti risonanti serie, facendo uso dei risultati di
simulazioni.
La figura 1 mostra il comportamento in
frequenza di condensatore ed induttore ideali, notiamo come l'impedenza
dell'induttore aumenti all'aumentare
della frequenza mentre avviene il contrario per il condensatore. I componenti
reali hanno risposte in frequenza ben diverse. Consideriamo ad esempio il circuito visibile in figura 2. Nel primo circuito abbiamo un resistore ideale in
serie a un induttore ideale a sua volta in
serie a un condensatore ideale. Questo circuito costituisce la più semplice
definizione di un modello di condensatore reale con associati i principali
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