parte ii - circuiti elettrici ed elementi ideali - Fisica

dove i parametri di controllo a, r, k, g sono costanti reali. a e k sono adimensionali, r ha le
dimensioni di una resistenza, g quelle di una conduttanza.
I generatori controllati così definiti sono evidentemente degli elementi statici, attivi e non
reciproci. Essi possono essere trasformati in elementi dinamici, sostituendo le costanti a, r, k, g con
altrettanti operatori differenziali. Le loro proprietà di attività e di non reciprocità, invece, sono
intrinseche alla loro natura di generatori controllati.
I generatori controllati costituiscono modelli di vari tipi di componenti elettronici attivi reali.
In particolare, il generatore di corrente controllato in tensione è un modello per i tubi elettronici
dotati di griglia di controllo e per i transistori a effetto di campo; il generatore di corrente
controllato in corrente, per i transistori bipolari. Notiamo però che uno qualsiasi di essi, con
l'aggiunta di opportuni bipoli passivi, è sufficiente a realizzare il circuito equivalente di qualsiasi
componente elettronico attivo reale.
I generatori controllati sono usati anche come modelli di circuiti amplificatori comprendenti
uno o più elementi attivi, e la scelta fra l’uno o l’altro dipende sia dal tipo degli elementi attivi sia
dell'impedenza della sorgente e del carico. In generale, conviene utilizzare come modello di un dato
circuito amplificatore quel generatore controllato, fra i quattro possibili, che meglio verifica la
condizione che il relativo coefficiente di proporzionalità sia, almeno approssimativamente,
indipendente dai valori effettivi delle impedenze della sorgente e del carico del circuito considerato.
Si assume, per esempio, il modello (30) (amplificatore ideale di tensione) quando l'impedenza
d'ingresso del circuito è molto maggiore di quella della sorgente e l'impedenza d'uscita molto
minore di quella del carico.
Questi modelli, in pratica, vengono resi più realistici con l'aggiunta di opportuni elementi
passivi: nel caso di un amplificatore di tensione rappresentato dal modello (30), una impedenza
posta in parallelo alla porta 1 rappresenterà l'impedenza d'ingresso dell'amplificatore reale; una
impedenza in serie alla porta 2 ne rappresenterà l'impedenza d'uscita. Notiamo poi che il modello
più conveniente per uno dato circuito amplificatore potrà risultare diverso a seconda dei valori delle
impedenze della sorgente e del carico.
Per quanto riguarda l'impiego dei generatori controllati come modelli dei dispositivi
elettronici, è necessario osservare che si tratta generalmente di "modelli linearizzati" di tipo
differenziale, chiamati circuiti equivalenti alle variazioni o per piccoli segnali. In questi modelli si
ammette che il dispositivo elettronico reale sia polarizzato, cioè percorso da correnti elettriche di
opportuna intensità, che ne stabiliscono il punto di lavoro e che ne assicurano il funzionamento, le
G. V. Pallottino – Aprile 2011 Appunti di Elettronica - Parte II pag. 27
Università di Roma Sapienza - Dipartimento di Fisica