Curs 02Analiza circuitelor electronice

6. Pasivizarea surselor de energie

pasivizare

pasivizaresursa de tensiune

sursa de curent

7. Structura circuitelor electronice

Nod de circuit

Ramură de circuit

Buclă (ochi) de circuit

8. Metode de analiză a circuitelor electronice

• Legea lui Ohm

• Teorema lui Kirkhoff 1(de curenţi)

• Teorema lui Kirkhoff 2 (de tensiuni)

Legea lui Ohm

+

-

R

i

v iRv

Teorema lui Kirkhoff 1 (de curenţi) = suma curenţilor într-un nod = 0

0321 iii

Teorema lui Kirkhoff de tensiuni suma tensiunilor pe ramurile unei bucle de circuit = 0

Modul de alegere a semnului pentru termenii care apar în TK2.

Tip termen Sens parcurgere buclă:

Sens parcurgere buclă:

+ _

+ _

+ _

Sursa de tensiune:

Cădere de tensiune pe un rezistor:

Tensiune între 2 noduri:

02113221 ERIRRIE

Divizorul de tensiune

Divizorul de curent

9. Teorema superpoziţiei

R1=1kΩ

R2=3kΩ

R3=1kΩ

+_ I=4mAE=8V VL

ELILL VVV __

Determinarea lui VL_I = se pasivizează E

R1=1kΩ

R2=3kΩ

R3=1kΩ

I=4mAVL_I+_E=8V

IRR

RRIRV LIL

21

212_

Determinarea lui VL_E = se pasivizează I

R1=1kΩ

R2=3kΩ+_ I=4mAE=8V VL_E

R3=1kΩ

ERR

RV EL

21

2_

ERR

RI

RR

RRVVV ELILIL

21

2

21

21___

VVmAkVL 9831

34

31

31

10. Analiza unui circuit electronic în diverse regimuri de funcţionare

• Analiza in curent continuu• Analiza in regim variabil

a. Analiza unui circuit pasiv în curent continuureguli de obţinere a circuitului de calcul

• se pasivizează sursele independente variabile:– sursele de tensiune variabile se vor înlocui cu un scurtcircuit (fir)

între bornele sursei respective;– sursele de curent variabile se vor înlocui cu un circuit deschis

(gol) între bornele sursei respective;

• condensatoarele se înlocuiesc cu un circuit deschis între terminalele sale ramurile de circuit care conţin condensatoare dispar;

• bobinele se înlocuiesc cu un scurtcircuit între terminalele sale;

• restul elementelor de circuit se păstrează.

b. Analiza unui circuit pasiv în regim variabil reguli de obţinere a circuitului de calcul

• se pasivizează sursele independente continue:– sursele de tensiune conrinuă se vor înlocui cu un scurtcircuit

(fir) între bornele sursei respective;– sursele de curent continuu se vor înlocui cu un circuit deschis

(gol) între bornele sursei respective;

• condensatoarele de capacităţi mari se înlocuiesc cu un scurtcircuit între terminalele sale;

• bobinele de inductanţe mari se înlocuiesc cu un circuit deschis între terminalele sale ramurile de circuit care conţin bobine dispar;

• restul elementelor de circuit se păstrează.

EXEMPLU: R1=3[kΩ], R2=1[kΩ], RL=1[kΩ], V1=1[V] iar amplitudinea sursei de tensiune sinusoidală v2(t) este V2=0,2[V]. Să se determine tensiunea totală pe rezistenţa de sarcină RL şi să se deseneze forma de undă a acestei tensiuni.

Generează o tensiune continuă care determină un regim de curent continuu

Generează o tensiune variabilă care determină un regim variabil

Are o componentă continuă VL şi una variabilă vl

11

VRR

RV

L

LL

VV

kkk

VL 250131

1,

)()( tvRR

Rtv

L

Ll 2

2

221

12

21

1 VRR

RVtV

RRR

tVL

Ll

L

Ll

sinsin

VV

kkk

Vl 102011

1,,

a. analiza circuitului în curent continuu:

circuitul de calcul

b. analiza circuitului în regim variabil:

circuitul de calcul

VttVVtvVtv lLlLL sin,,sin)()( 10250

c. componenta totală vL a tensiunii pe RL este:

11. Determinarea rezistenţei echivalente între două puncte ale unui circuit.

1. Se secţionează circuitul între punctele de calcul ale rezistenţei;

2. Se obţin 2 semicircuite din care se va elimina cel “opus” sensului de calcul al rezistenţei (sensul de calcul al rezistenţei = sensul săgeţii);

3. Dacă în semicircuitul rămas se constată prezenţa unor generatoare independente, acestea se vor pasiviza.

4. Între bornele lăsate în “aer” ale semicircuitului rămas în urma aplicării etapei 2, se va introduce un generator de tensiune Vt, care furnizează în circuitul nou obţinut un curent It.

5. Rezistenţa se determină din formula:

R=Vt / It

Semicircuit 1

Semicircuit 2

A

B

RAB=?

Se secţionează circuitul între punctele de calcul ale rezistenţei

Se obţin 2 semicircuite din care se va elimina cel “opus” sensului de calcul al rezistenţei (sensul de calcul al

rezistenţei = sensul săgeţii)

Dacă în semicircuitul rămas se constată prezenţa unor generatoare independente, acestea se vor pasivizaÎntre bornele rămase în “aer” se va introduce un

generator de tensiune Vt, care furnizează în circuitul nou obţinut un curent It

+-Vt

It

RAB=Vt/It

A

B

RAB=?

Se secţionează circuitul între punctele de calcul ale rezistenţei

Se obţin 2 semicircuite din care se va elimina cel “opus” sensului de calcul al rezistenţei (sensul de calcul al

rezistenţei = sensul săgeţii)

Dacă în semicircuitul rămas se constată prezenţa unor generatoare independente, acestea se vor pasivizaÎntre bornele rămase în “aer” se va introduce un

generator de tensiune Vt, care furnizează în circuitul nou obţinut un curent It

+-Vt

It

RAB=Vt/It

+-

+ -

Exemplu: Sa se determine rezistenta echivalenta RAB

R3=10kΩ; R4=6kΩ; k=5, valorile pentru restul elementelor nu sunt necesare

V1

R1

R2

V2 R3

R4

I3

kI3 I0

RAB=Vt/It

Circuitul de calcul a rezistenţei RAB

Formula de calcul a rezistenţei RAB

+-

It R3

R4

I3

kI3Vt

I4

0433 IIkI3IIt ItkI 14

0413 VtRItkRIt

ItRkRVt 413 413 RkRIt

VtRAB

kkkRAB 4665110

+-

Dupa determinarea rezistentei echivalente, semicircuitul “vazut” intre punctele de calcul, privind spre sensul de calcul al rezistenei, se poate inlocui cu

rezistenta echivalenta.

V1

R1

R2

A

B

RA

B

+ -

V2 R3

R4

I3

kI3 I0RAB